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锂离子电池作为一种绿色环保电源被广泛应用于各种便携式电子器件和纯电动/混合动力交通工具中。然而,锂离子电池的性能还不能完全满足当前消费者对它的需求。因此,研究者仍致力于新型锂离子电池电极材料和电解液的研究。锂离子电池NiO负极材料因具有制备方法简单、原料来源丰富、环境友好、理论容量高以及安全性能好等优点受到研究者的广泛关注。但是NiO材料首次放电不可逆容量高、循环稳定性差阻碍了它的实际应用。针对NiO材料的这一问题,分别利用金属掺杂、与氧化物复合、泡沫镍负载活性材料等方法对它进行了改性研究。为解决NiO材料作为锂离子电池负极材料时首次不可逆容量损失大和循环稳定性差的问题,基于NiO在充放电过程中为转换反应的脱/嵌锂机制,利用先水热后煅烧的方法得到Ni掺杂类花状NiO复合材料,TEM结果显示Ni纳米颗粒均匀点缀在NiO网状结构基体上。研究表明葡萄糖浓度对产物的形貌、组分和电化学性能具有重要影响。电化学性能测试结果显示,掺杂Ni纳米颗粒能显著提高NiO材料的首次库伦效率,改善其循环稳定性。当充放电电流密度为100mA/g时,葡萄糖浓度为18.5mmol/L所合成的样品电化学性能最佳。其首次放电比容量为1165.7mAh/g,40次循环后依然具有536.4mAh/g的可逆比容量。相对于第二个循环的放电比容量,40个周期后它的可逆容量保持率为70.8%,在循环过程中库仑效率维持在95%以上。倍率性能测试表明,当电池分别在不同倍率0.14C、0.28C、0.7C、1.4C各循环10次,再回到014C循环10次后其放电比容量达314.2mAh/g。针对单一NiO材料循环稳定性差的问题,根据过渡金属氧化物的转换反应嵌/脱锂机制,通过共沉淀和随后煅烧的方法合成出一种具有3CoO·5NiO晶体结构的CoO-NiO-C复合材料。利用材料中CoO和NiO在放电过程中产生的Co、Ni纳米颗粒对SEI的分解所具有的催化作用来减少首次不可逆容量损失,同时利用产生的Co、Ni纳米颗粒来提高材料的电导率改善它的循环稳定性。在100mA/g电流密度下恒流充放电测试时,在600℃煅烧所得样品具有最好的循环稳定性和倍率性能。它的首次放电比容量为1125.4mAh/g,60次循环后依然具有562.6mAh/g的可逆比容量,60次循环后它的可逆容量保持率达76.7%,在循环过程中库仑效率维持在97%以上。倍率性能测试表明,当电池分别在不同倍率0.14C、0.28C、0.7C、1.4C、2.1C各循环10次,再回到0.14C循环10次后其放电比容量依然能达到520mAh/g。为显著提高NiO材料的比容量,改善其在大电流密度下的循环稳定性,通过先水热后煅烧的方法合成出一种泡沫镍负载CoO-NiO-C复合材料,TEM测试结果表明无定形碳均匀包覆在纳米粒子表面。电化学测试结果显示,这种泡沫镍负载材料具有明显高于同种类型粉末材料的比容量,同时其大电流密度下的循环稳定性也较出色。在100mA/g电流密度下进行恒流充放电测试时,该电极具有884.9mAh/g的首次放电比容量,100次循环后它的可逆比容量高达815mAh/g。在电流密度为1、3、6A/g时进行恒流充放电测试,各循环250次后分别具有540.6、387.2和122.5mAh/g的可逆比容量及81%、98.6%和30%的可逆容量保持率。