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锂离子电池作为一种应用十分广泛的储能器件,具有能量密度高、安全性能好和循环寿命长等优点。目前普遍使用的商业石墨电极只有372 mA h g-1的理论容量,对电池的能量输出有一定的限制。过渡金属氧化物作为可能替代石墨的负极材料,具有较高的理论容量和相对较低的放电电势。但是过渡金属氧化物负极材料在规模应用之前需要克服自身的缺陷,在充放电过程中会产生较大的体积膨胀和粒子团聚,会导致电极材料在充放电循环中电子导电性降低和容量衰减。基于炭材料在电化学领域的优势:导电性高、结构可控,本文通过对过渡金属氧化物进行炭修饰来改善金属氧化物的电化学性能。具体工作包括三部分:(1)通过在二元金属氧化物ZnMnO3上原位生长ZIF-8,再经过炭热还原的方法制备了一种MnOx/C纳米复合电极材料。基于软硬酸碱理论,选择ZnMnO3与咪唑配位,在锰氧化物周围生长ZIF-8。利用不同的二氧化锰前驱体所得的MnOx/C电极材料表现出了优异的电化学性能,尤其是以三维网状结构的MnO2作为前驱体的负极材料,循环240次之后,在0.2Ag-1的电流密度下比容量达到1201 mAhg-1。(2)利用上面相同的方法制备Co3O4/C复合材料作为锂电负极材料。采用ZnCo2O4/rGO作为前驱体为ZIF-8的形成提供Zn2+。在经过炭热还原和一个必需的后续氧化处理后得到的Co3O4/C电极材料在0.2Ag-1电流密度下其比容量达到904 mAhg-1。(3)利用相同的ZnCi2O4/GO作为前驱体,通过与多巴胺有机复合,两步法制备—种氮掺杂的纳米复合物Co3O4/C材料。作为锂电负极材料,这种材料性能优异,在0.2Ag-1电流密度下比容量达到1040 mAhg-1。并且循环过程中无明显的衰减。