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随着社会的发展,人们对于大功率便携设备依赖程度越来越高,而作为便携设备电源的锂离子电池也受到广泛关注。为了满足人们对于高性能锂离子电池的迫切需求,国内外科研人员一直致力于新型锂离子电池电极材料,尤其是锂离子电池负极材料的研究。Fe3O4和Co3O4因其具有较高的理论比容量（分别为926mAh/g和890mAh/g）而备受关注。虽然采用材料纳米化技术以及将其与高导电性材料复合能有效解决Fe304和Co3O4本身导电性差和因插锂体积膨胀所引起的结构坍塌、电极损坏和循环稳定性差等问题,但目前仍存在活性材料在复合材料中分散性差,导电性仍不理想、含碳导电材料中氮掺杂量较低等问题而影响其锂存储性能。本文旨在以Hummers方法制备的氧化石墨烯为导电材料前驱体;分别以FeCl2·4H2O、FeCl3·6H2O和CoCl2·6H2O为活性物质前驱体、双氰胺为氮源、硫脲为分散剂,通过水热法和热处理制备出分散性好、氮含量高、颗粒分散均匀、导电性良好和锂存储性能优异的N-G/Fe3O4和N-G/Co3O4复合材料。具体研究如下:1)通过水热法还原氧化石墨烯,同时考虑不同氮源、水热温度对所生成的氮掺杂石墨烯性能影响,研究结果表明以双氰胺为氮源、水热温度为170℃时,能生成高氮掺杂石墨烯,且经过100次恒流循环充放电（电流密度为100mA/g）后比容量为405.8mAh/g,明显高于石墨烯的理论比容量。2)采用先对水热前驱体恒温搅拌后再经过水热、热处理制工艺分别备出颗粒大小均匀的rGO/Fe3O4和rGO/Co3O4复合材料。研究结果表明与石墨烯复合能明显提高材料的电导率,同时缓解Fe3O4和Co3O4的体积变化,进而提高锂存储性能。当氧化石墨烯浓度为0.25mg/ml、水热温度为150℃、热处理温度为300℃时,rGO/Fe3O4和rGO/Co3O4经过70次循环后比容量分别为741.2mAh/g和688.6mAh/g,均高于纯Fe3O4和Co3O4纳米材料的循环比容量,且循环稳定,库伦效率高达98%以上。3)通过水热法及热处理技术分别制备出分散性好、氮含量高、颗粒分散均匀、高电导性和锂存储性能的N-G/Fe3O4和N-G/Co3O4复合材料。研究结果表明添加硫脲能提高材料的分散性,以双氰胺为氮源,能显著提高复合材料氮掺杂含量（原子比高达8%）,从而进一步提升复合材料的导电性和循环比容量。当水热时间为12h、热处理温度为500℃时,N-G/Fe3O4和N-G/Co3O4复合材料经过100次循环后比容量分别高达1011mAh/g和794.1mAh/g,远高于rGO/Fe3O4和rGO/Co3O4样品的循环比容量。且充放电循环曲线几乎重合,循环性能稳定,库伦效率较高。本文通过简易的工艺技术制备出高氮掺杂、分散均匀的N-G/Fe3O4和N-G/Co3O4复合材料,有效的解决了目前石墨烯与过渡金属氧化物复合过程中存在分散性不好、碳材料中氮掺杂石墨烯含量不高而导致复合材料锂存储容量不高、循环性能不好的问题,有效提升了过渡金属氧化物的锂存储性能,为过渡金属氧化物复合负极材料的制备及其进一步实用化奠定基础。