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化学储能器件主要包括锂离子电池和超级电容器,而电极材料作为储能器件的核心,直接决定了储能器件性能的好坏。现在商用的储能器件一般以石墨碳作为电极材料,但石墨碳的比容量较低,发展受到限制。相较于石墨碳,Co3O4具有较高的理论容量,近几年逐渐受到人们的关注,但由于Co3O4存在着导电性差、体积膨胀等缺点,导致其循环稳定性差、容量衰减快。基于此,本论文从纳米化的角度出发,对电极材料进行两个方面的改性研究,一是通过在导电基底上将Co3O4与Sn复合制备出纳米线阵列,二是对Co3O4进行碳包覆。增加Co3O4的比表面积和导电性,进而提高比容量,并用于锂离子电池和超级电容器的电极材料,测试电化学性能,主要内容如下:1.Co3O4-Sn电极材料的储锂性能研究以钛箔、铜箔为基底,通过一步水热法制备出前驱体,并在氮气下煅烧得到CO3O4-Sn纳米线,并研究不同的Co/Sn 币例对材料形貌、晶型、电池充放电性能等的影响。结果表明,在100 mA g-1电流密度下的首次放电比容量及100次循环后的比容量,在Co/Sn为1:0.4时,钛箔上为 1422.06 mAh g-1 和 287.67 mAh g-1,铜箔上为 2461.05 mAh g-1和272.11 mAh g-1,比容量最大,储锂性能最好。2.Co3O4/SnO2电极材料在超级电容器中的应用研究以泡沫镍为基底,通过一步水热及氮气保护下煅烧的方式,得到Co3O4/SnO2纳米线复合材料,并且探究SnO2的引入及不同Co/Sn 比例对材料微观形貌、晶型的影响。然后将负载于泡沫镍上的Co3O4/SnO2用于超级电容器的电极材料,测试其充放电性能。在1 mA/cm2电流密度下进行恒电流充放电测试,Co/Sn 比例为1:0.4时复合材料的比容量为107.16 F/g,比容量最大,储电子性能最好。3.Co3O4/C电极材料在超级电容器中的应用研究通过水浴和直接煅烧的方法分别制备出纯的Co304粉末,然后用葡萄糖做碳源,在Co3O4表面包覆碳,制备出Co304/C电极材料,用于超级电容器的电极测试。恒电流充放电测试表明:水浴法制备的Co3O4在包覆碳前后的比容量分别为42.86 F/g和55.13 F/g,比容量提升了 28.63%。直接煅烧法制备的Co3O4材料在包覆碳前后的比容量分别为42.88 F/g和57.01 F/g,比容量提升了 32.95%。即Co3O4包覆碳后,比容量及循环稳定性提升。