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碳包覆金属纳米粒子（Carbon encapsulated metal nanoparticles,CEMNPs）是一种新型的金属/碳纳米复合材料,由无定形碳或石墨层包裹金属纳米粒子形成独特的核/壳结构。这种既具有纳米金属性质,又继承了碳材料性质的新型复合材料,拥有独特的电学、光学、磁学等性能,在新能源、生物医学、催化剂等领域表现出巨大的应用前景,其制备、性质及应用研究近年来一直是研究的热点。为了获得性能优异（如单分散、窄粒径分布、高石墨化程度碳壳等）的CEMNPs,人们对常用的制备方法（如电弧放电法、化学气相沉积法、热解法等）进行了改进,并在不断探索新的方法;虽在某些方法上取得了一些突破,但也存在不足之处。在此背景下,本文探究了高能生长、水热反应两条制备CEMNPs的途径,其中等离子体焰流（高能生长）法因设备限制,未能成功制备出CEMNPs,但此种方法较为新颖,为制备其它复合结构材料具有指引作用;而通过雾化还原-水热碳化的方法,以葡萄糖和金属硝酸盐为原料,经过多次调整工艺参数后,最终成功制备出了碳包覆铁纳米粒子（记为Fe@C）、碳包覆钴纳米粒子（记为Co@C）、碳包覆镍纳米粒子（记为Ni@C）、碳包覆铜纳米粒子（记为Cu@C）。通过XRD、SEM、TEM、Raman等测试方法对所制备样品的物相、结构、形貌进行了表征。结果表明,四种CEMNPs都有较好的核壳结构和分散性,内核都是具有面心立方结构的金属单质,壳层则为石墨化程度较低的无定形碳构成;Fe@C、Ni@C、Cu@C的粒径分布在2050nm,Co@C粒径较小分布在520nm,碳层的厚度都在23nm左右;碳层的石墨化程度都较低且相差不大,说明金属纳米粒子在水热反应过程中对碳包覆层的石墨化未产生影响。以制备的四种CEMNPs为电极活性材料,组装成扣式锂离子半电池,对电池的循环伏安性能和恒流充放电性能进行了测试。以100mAg-1的电流密度进行恒流充放电测试时,Fe@C、Co@C、Ni@C、Cu@C作为电极材料的锂离子电池首次充放电效率分别为70.39%、64.25%、55.44%、59.24%,首次充电容量分别为396 mAhg-1、354 mAhg-1、372 mAhg-1、186 mAhg-1;经过50次循环后,与第3次相比Fe@C、Co@C、Ni@C电极材料的比容量分别减少了8.4%、6.7%、8.2%,这个结果表明在充放电循环的过程中,CEMNPs作为电极材料时其结构具有较好的稳定性;以0.1Ag-1、0.2Ag-1、0.5 Ag-1、1Ag-1、0.1 Ag-1的电流密度分别循环10次后,Fe@C、Co@C、Ni@C、Cu@C电极材料的容量保持率分别为96.4%、102.5%、93%、92%,表明CEMNPs作为电极材料时具有较好的倍率性能。