近年来,高能量存储设备的需求在逐渐增长,而锂离子电池则以其高能量密度及设计的灵活性得到了很大的关注。氧化锌(ZnO)作为锂离子电池负极材料,具有环境友好、资源丰富、廉价等优点,同时具备978 mAhg 1的高理论容量,但仍然存在着导电性差、充放电过程中体积膨胀严重等不足。为了解决这些问题,本论文尝试用不同的方法制备纳米结构的ZnO材料,并使用石墨烯对其进行改性,提高其作为锂离子电池负极材料的电化学性能,主要研究内容分为以下三个方面:(1)以泡沫镍为生长基底、石墨烯为形貌调控剂,采用溶剂热法制备ZnO/泡沫镍复合材料(G-ZnO/Ni)。表征结果显示,ZnO纳米颗粒能够均匀的附着在泡沫镍表面,并且没有堆叠,同时在ZnO纳米颗粒之间有一定的间隙,能够很好的缓解ZnO在充放电过程中体积膨胀问题。这种独特结构的G-ZnO/Ni作为锂离子电池负极材料时展现出良好的稳定性和较高的可逆容量,在600 mA g-1的充放电电流密度下循环1600圈后,电池可逆容量仍能保持537 mAh g-1。(2)采用电化学沉积法在铜箔上制备ZnO/石墨烯复合材料(Cu-ZnO/rGO),并将其直接作为锂离子电池负极材料,不需要添加导电剂和粘结剂等物质。测试结果显示,在ZnO层上沉积的石墨烯,不仅增强了材料的导电性能,同时减小了界面阻抗,故而Cu-ZnO/rGO试样在300 mA g-1的充放电电流密度下,首圈库伦效率达到80.0%,循环100圈以后可逆容量能够保持在284.5 mAh g-1。(3)采用水热法和静电纺丝法相结合的技术,在铜箔上制备ZnO和ZnO@石墨烯(ZnO@G)纤维。测试结果显示,通过静电纺丝技术,材料的容量以及稳定性得到了极大的提升,在150 mA g-1的充放电电流密度下循环100圈后,ZnO纤维和ZnO@G纤维的可逆容量能够保持在578.3 mAh g-1和615.5 mAh g-1,而ZnO和ZnO@G粉末材料仅剩144.7 mAh g-1和203.5 mAh g-1的可逆容量。