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随着储能设备对锂离子电池高性能和长循环寿命的要求不断提高,科研工作者不断探究新型的锂离子电池电极材料。其中,锰基材料由于具有高理论比容量、合适的转化反应平台电压、资源丰富、价格低廉和安全等优点,引起了科研工作者的紧密关注。然而,锰基材料在实际应用中仍面临很大的挑战,即本征导电性差和脱嵌锂反应过程中较大的体积膨胀,导致其具有较低的储锂容量和差的循环稳定性。目前,主要的改性方法是纳米化和碳复合。本论文制备了不同形貌的MnO2纳米线和中空MnO纳米棒,并通过不同的方法分别与碳材料复合,有效解决了锰基材料存在的问题。论文主要进行了下面三方面的工作:(1)通过水热法制备了不同形貌的MnO2纳米线,初步探究了水热温度对MnO2纳米线形貌的影响。随后,通过静电纺丝技术将MnO2纳米线与碳纤维复合制备出C/MnO纳米纤维复合材料,进一步探究了 MnO2纳米线形貌和添加量对复合材料形貌结构和电化学性能的影响。数据结果表明,当纺入长度为100μm左右、直径为50～80nm的的超长MnO2纳米线,且其添加量为30%时,复合材料具有最优异的性能(在100 mA g-1电流密度下,可逆容量为556 mAh g-1)。(2)通过改变静电纺丝工艺和纺丝液配比,构造了具有中空结构的原丝,明显提高了活性物质MnO在复合材料C/MnO纳米棒中的质量分数(60.3%),使其性能得到了更进一步的优化。在100 mAg-1电流密度下,100次循环充放电周期后的可逆容量为804 mA h g-1,具有优异的循环稳定性;当电流密度上升为2000 mAg-1时,可逆容量仍能保持268 mAh g-1。(3)通过水热法、聚多巴胺包覆法以及化学沉积法制备了MnO2@C@MnO纳米棒复合材料,具体研究了多巴胺包覆时间的长短(中间碳层厚度)对材料性能的影响。复合电极材料显示出优异的储锂性能,在200 mA g-1电流密度下,100周循环后可逆容量为919 mAh g-1,以及优良的倍率性能,在2 Ag-1电流密度下,可逆容量为388 mAh g-1。当在大电流密度1000 mA g-1下放电时,材料的可逆容量在循环900周后仍高达 1243 mAhg-1。