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随着科学技术的蓬勃发展,各种数码电子产品以及新能源汽车的能源存储设备受到大家的广泛关注。作为清洁能源的代表,锂电池因其优异的综合性能受到广大消费者的青睐。在锂电池的发展进程中,电极材料始终是制约其性能及应用推广的重要因素,因此,发展新一代的锂电池电极材料迫在眉睫。金属有机骨架(MOFs)化合物是一种新型的有机-无机杂化功能材料,具有高孔隙率,大的比表面积以及多样性的形貌,其内部结构可以选择不同的金属离子和有机配体进行调整。作为MOFs材料中的一员,具有开放框架结构的普鲁士蓝类似物(PBAs),由于具有三维离子扩散通道,易于制备和低成本的优点而在能量存储领域引起了很多关注。本论文致力于以FeFe(CN)6型的普鲁士蓝为前体,制备具有不同结构的多孔衍生材料,包括分级孔的FeFe(CN)6和空腔FeS2@Co9S8,将它们作为锂电池的电极载体研究其电化学性能。具体有以下两部分内容。(1)我们将中空分级孔FeFe(CN)6纳米球和碘掺杂石墨烯(IG)应用到锂离子电池(LIBs)系统中,得到FeFe(CN)6@IG复合材料。采用碘掺杂石墨烯纳米片对平均粒径为230 nm的普鲁士蓝衍生物中空FeFe(CN)6纳米球进行均匀包覆。制备的FeFe(CN)6@IG作为锂离子电池负极材料,具有比容量高、倍率性能好、循环稳定性好等特点。在1000mA g-1的电流密度下,经过250次循环后,可逆比容量保持在700 mAh g-1以上。即使在2000 mA g-1的电流下,比容量也能达到470 mAh g-1以上。这种简便的制造策略为普鲁士蓝基负极材料的构建开辟了道路,在先进的锂离子电池中具有潜在的应用价值。(2)我们提出并设计了一种高效的双壳硫载体,Co9S8片包覆FeS2纳米笼的异质结构。由于具有极性异质结构双壳FeS2-Co9S8不仅可以有效地抑制多硫化锂(LiPSs)的飞梭还可以促进电荷转移以及多硫化物向Li2S的转化。此外,这种独特的双壳中空纳米笼结构也可以缓冲充放电过程中硫的体积变化。我们制备的S/FeS2-Co9S8/C电极表现出良好的倍率稳定性,在0.5 C电流密度下电极能够稳定循环500圈并且每循环的容量衰减率仅为0.081%。