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近年来,作为过渡金属硫化物之一的FeS,因其价格低廉、环境友好并且电极电势比石墨高,可以有效地限制SEI膜的形成,而成为一种极具发展潜力的锂离子电池负极材料。然而,将FeS用作负极材料仍然存在一些问题。首先,在这种电池中经过放电处理后的产物是绝缘的多硫化物,不利于电子传递。其次,FeS在锂离子电池的循环过程中会发生体积膨胀,很容易引起材料的粉末化和失活。本课题采用均相沉淀加超声处理法、水热反应加高温热处理法和直接沉淀加高温热处理法三种方法制备FeS/石墨烯复合材料及其对应的纯的FeS材料。分别比较不同合成方法实际应用的可行性和所合成复合材料电化学性能,以寻求FeS/石墨烯复合材料制备的较合理方案。主要结论如下:(1)采用均相沉淀加直接超声的方法制备了FeS材料和FeS/G复合材料。合成的FeS在形貌上呈不规则颗粒状为四方相,复合了石墨烯以后的FeS的颗粒更小而且其分散性更好,但两种材料的结晶度都不是很高。在电化学性能上,相比于纯的FeS材料FeS/G复合材料在电池比容量上得到了较大的提高,其初始放电比容量为1477.3 mAh/g,首次充电比容量为1115.2 mAh/g;在100 mA/g电流密度下,FeS/G材料在第50个循环时其放电比容量为567.2 mAh/g仍大于石墨烯的485.4 mAh/g和FeS的286 mAh/g;FeS/G复合材料具备较好的倍率性能。相比纯的FeS材料FeS/G的阻抗得到明显降低。(2)采用水热反应加高温热处理的方法制备的FeS/G复合材料和FeS材料都具有很高的结晶度;FeS材料呈片状且类似于木屑的形貌特征,FeS/G复合材料中FeS微粒依附在石墨烯的两侧,形成类似于三明治的的结构。而且两种材料的电化学阻抗都很低,电荷转移电阻为63.38Ω和27.66Ω。复合了石墨烯以后的FeS/G复合材料的循环性能得到较大提高并拥有良好的倍率性能,其库伦效率的稳定性也远高于单一的FeS材料。FeS/G材料的初始放电比容量值为976.5 mAh/g与石墨烯相近,而且稳定性较差。(3)采用简便的直接沉淀加高温热处理的方法制备出了FeS/RGO复合材料和FeS材料。FeS/RGO复合材料中的FeS颗粒一部分紧紧复合在RGO薄片层的两侧,一部分被包裹在RGO薄片层里面形成类似于豌豆荚的结构,这一结构特性可以很好的缓解FeS在电池循环过程中的体积膨胀。此外FeS/RGO复合材料比单一FeS材料更疏松多孔且有更大的比表面积。在电化学性能方面,复合了石墨烯以后的FeS/RGO复合材料在循环过程中的充放电比容量在每一次循环中虽高于纯的FeS材料,但并不理想。FeS/RGO复合材料显示出了很高的库仑效率、出色的循环稳定性和良好的倍率性能。