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钾离子与锂离子相比具有较大的离子半径,其缓慢的反应动力学限制了钾离子电池负极材料的储钾性能,因此负极材料的改性成为研究的热点。Sb基负极材料具有较高的理论比容量,但其在电池充放电过程中较大的体积变化易引起电极粉末化、库伦效率低、循环性能差等问题,因此本论文主要围绕Sb基负极材料的改性研究,采用可溶盐作为模板,通过原位化学气相沉积法制备了锑/碳复合微纳材料,研究了其储钾性能,具体如下:(1)采用冷冻干燥法结合化学气相沉积法制备了三维多孔锑内嵌石墨化碳(Sb@C)纳米复合负极材料。研究了煅烧温度、前驱体中碳源加入量等参数对Sb@C影响,探讨了 Sb@C的储钾性能。前驱体中柠檬酸铵与碳源的比例为14.7 g:2.5 g时,可获得7-10 nm的Sb纳米金属颗粒嵌入到超薄石墨烯碳片上。Sb@C纳米复合负极材料显示较好的储钾性能,在电流密度100 mA g-1时,可逆放电比容量可达291 mAh g-1,充放电循环100次后可逆比容量仍可达260 mAh g-1。(2)采用二次气相沉积法处理Sb@C制备了中空三明治状硒-锑-碳纳米复合材料(3D Se@Sb@C)。研究了烧结方式对3D Se@Sb@C形貌和结构的影响,前驱体材料敞开条件下煅烧可获得三维多孔Se@Sb@C;在密闭条件下煅烧可获得纳米棒状Sb2Se3@C。三维多孔Se@Sb@C显示出比纳米棒状Sb2Se3@C更高的储钾性能,在电流密度为100 mA g-1时可逆放电比容量可达400 mAh g-1,充放电循环100次后可逆比容量仍可达395.62 mAh g-1;在更高的电流密度(5000 mA g-1)下充放电循环5000次后可逆比容量仍可达 166.9 mAh g-1。(3)DFT计算表明Sb/Se界面的扩散能垒小于Sb/石墨烯界面,进而阐释了在Se@Sb@C负极材料中Sb/Se界面更有利于钾离子存储。循环伏安测试表明Se@Sb@C具有较高的赝电容特性,因此其可获得优异的储钾性能。