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高能量及环境友好型的可充电锂离子电池LIBs在便携式电子设备、电动车和混合动力设备等领域扮演着重要的角色,且被广泛地研究。目前,石墨已被应用为商用锂离子电池的负极材料,然而,其相对低的理论容量372 mAhg-1已不能满足高能量可充电锂离子电池应用的需求,因此,高理论容量和好电学性质的锡基负极纳米材料引起人们的关注。该材料具有低成本、无毒、高的比容量和优良的电化学性质等优点。此外,利用两种材料的协同作用,锡基/石墨烯复合物材料作为具有较好的倍率性能及长循环寿命的锂离子电池的负极材料更是具有广阔的研究前景。本文主要以二硫化锡(SnS2)及其复合物等负极材料为主要研究对象,并通过水热法和超临界二氧化碳的方法合成所需的纳米负极材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)及X射线光电子能谱(XPS)等表征手段对样品的形貌和结构进行表征。随后进一步研究了这些负极材料的循环寿命、倍率性能等电池性能。详细研究结果如下:首先,采用快速、温和的水热方法成功合成了3.09 nm厚且比表面积高达71.84 m2g-1的多孔花状SnS2纳米片。该花状SnS2纳米结构作为锂离子电池的负极材料时,在电流密度200mAg-1时保持一个相对大的1470.1 mAhg-1的初始放电容量及30次循环后604.5 mAhg-1的容量,该多孔花状材料表现出较高的循环性能。其次,采用超临界二氧化碳(SC CO2)方法合成SnS2/还原氧化石墨烯(RGO)纳米复合物。这种纳米复合物是由超细小SnS2纳米颗粒和RGO纳米片复合而成。由于协同作用,该材料应用于锂离子电池负极材料时,电流密度为100 mAg-1时,保持了高的初始放电容量(1446 mAhg-1),70次循环后仍具有好的容量(492 mAhg-1)。这些实验结果表明了SC CO2方法在提高SnS2/RGO纳米复合物能量储存性能方面起着重要的作用。最后,采用以乙二醇为螯合剂的有效的水热法成功的把SnS2纳米颗粒均匀附着在还原氧化石墨烯(RGO)纳米片上。这种纳米复合物保持了原始的石墨烯的二维结构特点。SnS2/RGO纳米复合物在30次循环后保持了939.0 mAhg-1的较高的可逆容量(电流密度100 mAg-1)及在200次循环后保持615.5 mAhg-1的长循环容量。实验结果表明由于SnS2/RGO纳米复合物中SnS2的可逆性使得该复合材料储锂能力进一步提高了。综上所述,花状SnS2纳米片表现了较大的比表面积、高比容量和优良的充放电特性。石墨烯和SnS2纳米颗粒掺杂后的复合物,充分发挥了两者之间的协同效应,展现了较高的比容量、电导率和电池性能。这说明SnS2/RGO纳米复合物对于锂离子电池具有更大的潜力和研究价值。