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本文在不同形貌金属氧化物的水热合成及其电化学性能研究方面开展了一系列工作,研究内容主要包括三个部分：第一部分主要基于金属氧化物作为锂离子电池负极材料倍率性能较差的缺点,直接水热合成Co304/石墨烯和Fe203／石墨复合材料,并对碳类材料的引入在提升比容量方面所起的作用作出简明探讨。第二部分主要基于Sn02作为锂离子电池负极材料时存在的导电性较差和严重体积效应的缺点,分别以石墨和泡沫镍为基底原位生长水热合成Sn02/石墨复合材料和SnO2-Ni foam纳米棒阵列,并借助于各种分析测试手段对改善Sn02储锂性能方面所起的作用进行归纳总结。第三部分主要基于过渡金属氧化物作为锂离子电池负极材料时普遍存在的导电性较差和严重体积效应的缺点,采用聚苯乙烯微球作为硬模板水热合成空心碳微球和形貌可控的NiO和ZnO颗粒,根据测试结果总结物质结构对电池充放电性能的影响。具体研究内容如下：利用直接水热法合成C0304/石墨烯和Fe203/石墨复合材料,两种复合材料均显示出优于其本体的电化学性能。对于C0304/石墨烯复合材料,在50mA/g电流密度下首次放电和充电比容量分别为1452.8mAh·g-1和831.7mAh·g-1,100次循环后可逆比容量仅有174.8mAh·g-1的损失。利用原位生长法制备Sn02/石墨复合材料和SnO2-Ni foam纳米棒阵列,微观形貌显示Sn02纳米棒均一直立地生长于基底上,基底的引入有效地抑制了颗粒团聚,提高了电极材料的电化学性能。SnO2-Ni foam纳米棒阵列在0.8A/g电流密度下30次循环后可逆比容量保持在521.0mAh·g-1,同时大电流充放电能力强。利用模板法采用聚苯乙烯微球作为硬模板合成空心碳微球和形貌可控的Fe2O3、NiO、ZnO颗粒,测试结果发现该材料大电流充放电能力增强。空心碳微球在0.4A/g的电流密度下进行100次充放电循环,可逆容量依然维持在1189.3mAh·g-1,容量保持率高达70%以上,显示出优异的电化学性能。综合本文研究,以水热法为基础通过3种方式合成出不同形貌的金属氧化物及其复合碳类材料,既有效地解决了碳类材料较低的比容量,又顺利地解决了金属氧化物的一系列缺点,本文的探讨对以后更深入的研究作出了重要的铺垫。