锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长,环境友好等优点,成功的实现了商业化应用。二硫化钼(MoS2)作为一种典型的二维层状材料,被认为是一种极具应用前景的锂/钠离子电池的负极材料。得益于MoS2的层状结构,MoS2作为电极材料具有很高的理论比容量(670 mAh g-1),远高于商业石墨类负极材料(370 mAh g-1)。然而MoS2电子传导率低;基于转换反应的嵌锂机理,使得MoS2在充放电过程中存在巨大的体积变化,导致循环、倍率性能较差,在实际应用仍然存在很大的问题。因此,许多研究利用石墨烯与二硫化钼进行复合,旨在利用石墨烯材料提高材料的导电性,同时减少MoS2在循环过程中的体积变化,充分发挥MoS2材料的优点。随着电动汽车、风能、太阳能和智能通讯等产业的发展,人们对于高能量密度的储能体系的需求更为迫切。锂硫电池的理论比容量高达1675 mAh g-1,能量密度达到2500 Whkg-1,远远超过目前的商业锂离子电池。与传统的锂离子电池相比,锂硫电池的正极活性材料S的资源丰富、对环境友好,使得锂硫电池更具有商业吸引力。但是由于活性物质硫和最终放电产物Li2S的低导电性、放电过程中的S的体积膨胀以及放电中间产物多硫化锂(Li2Sx,2<x≤8)在电解液的溶解以及在正负极之间的不断穿梭,造成容量的快速衰减。同时低的硫负载量也极大限制了锂硫电池的商业化应用。许多工作都证明MoS2与Li2Sx结合能很强,这有利于捕获溶解的LiPSs并加速其反应转化。与2H-MoS2相比,金属相1T-MoS2允许更快的电子转移而且拥有更多的边缘暴露位置,与多硫化物之间有着更强的相互作用。因此本文通过微波辐照处理合成了高质量的MW-rGO/MoS2复合材料,另外通过调整放电截止电压的方法合成了TiN@1T-MoS2复合材料,并研究了其电化学性能主要的研究内容如下:1.首先,提出了一种简单、实用的“预还原-微波”策略,用于快速修复还原氧化石墨烯复合材料的晶格缺陷,以制备高质量的石墨烯复合材料。首先,通过简单的水热法,使MoS2均匀的生长在GO骨架上,同时GO也被水热还原为rGO。在水热过程中,石墨烯中以sp2键合的碳原子得到部分的恢复,具有吸收微波能量的能力。然后对rGO/MoS2进行30s的微波处理,微波可以高效的去除还原氧化石墨烯中的官能团以修复石墨烯的缺陷,同时不改变复合材料的结构的情况下以获得高质量的rGO/MoS2复合材料。最终得到的MW-rGO/MoS2复合材料具有缺陷少,导电性好,良好的润湿性和结构稳定性等优点,同时降低材料的内阻,提高离子扩散速率。受益于结构性质的综合影响,用作锂离子电极材料的MW-rGO/MoS2复合材料表现出优异的电化学性质。作为锂离子电池负极材料时,在0.5 A g-1的电流密度下,循环200周仍有734 mAh g-1的比容量,作为钠离子电池负极材料时,在1 Ag-1的电流密度下,循环100周仍有335 mAh g-1的比容量。这种新颖、快速、绿色和可扩展的“预还原-微波”策略和相应的机制为制备高性能的石墨烯复合材料并应用于锂/钠离子电池带来了巨大希望。2.在这项工作中,设计了一种用于Li-S电池的TiN@1T-MoS2空心球的新型复合材料。TiN@1T-MoS2空心球的合理结构对于Li-S电池具有以下显着优点:(1)空心TiN@1T-MoS2球的内部空间不仅负载了更高含量的硫,而且还能缓解锂化过程中硫的体积膨胀;(2)金属相的1T-MoS2和TiN的高的导电性有利于电荷转移,从而获得更好的高倍率性能;(3)—方面TiN空心球能够有效的吸附多硫化物,另一方面在TiN球上生长的MoS2纳米薄片为LiPSs的吸收提供了更多的活性位点,并有助于加快多硫化物的反应转化。TiN@1T-MoS2/S也展现出了很好的循环性能,在0.5C的电流密度下循环200周,比容量仍有798 mAh g-1,在1C的电流密度下循环800周,比容量仍有463 mAh g-1。