为了合理利用可再生能源,亟需从电极材料种类和结构等本质特点出发,研发出具有高效、低耗的储能器件,使庞大的可再生能源系统与琳琅满目的电子设备之间形成良好对接。锂离子电池,由于其较长的循环寿命、低放电率、大容量且使用轻便等特点,一直被视作优秀的二次电池。本文通过简单有效的水热反应,合成了金属离子掺杂Fe₂O₃负极纳米材料。并将其组装成电池进行了系列电化学测试。详细如下:1. 以柠檬酸铁和乙酸锶为原料,通过在180℃水热反应20 h,并在800℃煅烧5 h制备了锶掺杂Sr_0.3Fe_1.8O₃材料。使用了XRD,AES测试分析,验证了样品的元素成分与含量;同时采用SEM,TEM,BET对其进行形貌表征。在500 m A g^-1的电流密度下,Sr_0.3Fe_1.8O₃组装的电池初始放电比容量在800 m Ah g^-1,循环820圈后容量保持率高达80%以上。最后,对材料的赝电容贡献做了分析与讨论。2. 以硝酸铁和硝酸铝为原料,通过在140℃水热反应25 h,并在500℃煅烧7h制备了铝掺杂Al_0.08Fe_1.92O₃介孔纳米材料。采用XRD,AES,EDS对其进行物相表征;通过SEM,TEM,BET对其进行形貌表征。将Al_0.08Fe_1.92O₃用作正极与金属锂片组装成电池,进行了一系列电化学行为有关的测试。在500 m A g^-1的电流密度下的比容量为900 m Ah g^-1,循环500圈容量保持率在75%左右,样品具有良好的倍率性能和高循环容量保持率。对所制备材料的赝电容贡献率做了分析与讨论。3. 以硝酸铁、硝酸铝和硝酸镍为原料,通过水热法制备Al_0.08Ni_0.1Fe_1.85O₃多孔材料;水热条件为140℃反应25 h,煅烧条件为500℃煅烧7 h。通过XRD对Al_0.08Ni_0.1Fe_1.85O₃进行了物相表征,采用SEM,TEM,BET对其进行形貌表征。在2 A g^-1的电流密度下循环600圈后,可逆比容量保持在600 m Ah g^-1以上。比较研究了Al_0.08Ni_0.1Fe_1.85O₃样品动力学过程,在0.2、0.5和0.8 m V s^-1的扫描速率下计算得出的赝电容贡献率分别为39、50和56%。