在锂离子电池负极材料中,转换型材料（过渡金属氧化物、硫化物、磷化物、氮化物等）因成本低、储量丰富和高理论容量而备受研究者的关注。但原始材料导电性差,在循环充/放电的过程中会发生体积膨胀/收缩,导致容量衰减,循环稳定性不足。本文拟制备过渡金属镍基（氧化镍、硫化镍、磷化镍）负极材料,通过三维自支撑结构设计结合石墨烯修饰对材料的性能进行调控。主要研究内容如下:1、石墨烯修饰泡沫镍上原位生长氧化镍自支撑负极通过电化学腐蚀和退火处理,在石墨烯修饰泡沫镍上原位生长Ni O纳米片（Ni O-G-Ni）。所得Ni O-G-Ni电极显示了高赝电容电荷存储,在1.0 m V s^-1扫描速度下赝电容电荷存储占总容量贡献的78%;在125 m A g^-1电流密度时,初始放/充电容量为936/734 mAh g^-1,循环150次后放电容量保持在732/722 mAh g^-1,无明显衰减。2、石墨烯修饰泡沫镍上原位生长硫化镍自支撑负极材料（1）水热法制备Ni₃S₂电极。通过水热法在石墨烯修饰泡沫镍表面生长Ni₃S₂纳米花自支撑电极（Ni₃S₂-G-Ni）。所得Ni₃S₂-G-Ni电极在电流密度1C下,初始放/充电容量为565/502 mAh g^-1,100次循环后放电容量保持在398 mAh g^-1;当电流密度为9C时,初始放/充电容量787/484 mAh g^-1,1000次循环后放电容量稳定在320 mAh g^-1。（2）干法制备Ni_xS_y电极。通过干法硫化方法在石墨烯修饰泡沫镍表面原位生长Ni_xS_y微米片自支撑电极（Ni_xS_y-G-Ni）。所得Ni_xS_y-G-Ni电极中,Ni_xS_y为多相混合物,分别为Ni S、Ni S_1.03和Ni₉S₈。在电流密度为0.1C下,Ni_xS_y-G-Ni电极初始放/充电容量为838/702 mAh g^-1,100次循环后放电容量维持在569 mAh g^-1;当电流密度为3C时,初始放/充电容量为512/454 mAh g^-1,1000次循环后放电容量保持在282 mAh g^-1。3、石墨烯修饰泡沫镍上原位生长磷化镍自支撑负极材料通过磷化方法在石墨烯修饰泡沫镍上原位生长Ni₂P纳米片自支撑电极（Ni₂P-G-Ni）。当电流密度为0.8C时,所得Ni₂P-G-Ni电极首次放/充电容量为1196/688mAh g^-1,350次循环后放电容量维持在638 mAh g^-1;在2C电流密度下,首次放/充电比容量为1092/416 mAh g^-1,500次循环后放电容量维持在336 mAh g^-1。