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过渡金属氧化物因其较高的理论比容量而被认为是锂离子电池商业化碳负极材料最有前景的替代材料之一。但是,这类材料的电导率低和结构稳定性差,导致其倍率性能以及循环性能均较差,因而限制了其商业化应用。目前,设计制备纳米结构和构建纳米复合材料是解决过渡金属氧化物循环性能和倍率性能差的重要方法。特定形貌的纳米结构材料往往具有较大的比表面积,可以与电解液充分接触,此外纳米材料还可以缩短电子/锂离子的传输距离；而纳米复合材料则可以提高单一组分电极材料的电导率,并缓解电极材料在脱嵌锂过程中的体积变化。因此,过渡金属氧化物基复合纳米材料有望表现出较好的循环稳定性和电荷传输能力,从而克服其循环性能和倍率性能差的问题,并进一步满足锂离子动力电池的需求。本论文以γ-Fe2O3、CoO和NiO体系为研究内容,分别以多壁碳纳米管(MWCNT)、氮掺杂的碳(N-C)和聚吡咯(PPy)为复合介质,设计制备了一系列过渡金属氧化物基复合纳米材料。以这些复合材料为锂离子电池的负极材料,均表现出了高的比容量、好的循环性能和高的倍率性能。(1)以MWCNT为模板,通过层层自组装以及随后的热处理过程制备出MWCNT-γ-Fe2O3纳米复合物。与纯的y-Fe2O3纳米颗粒相比,该MWCNT-γ-Fe2O3纳米复合物表现出了较好的电化学性能：在100mA·g-1的充放电速率下经过50次循环,其放电比容量稳定在939.3mAh-g-1;而在1A·g-1的高充放电速率下,其放电比容量仍高达622.0mAh-g-1。(2)以C0304纳米方块为前驱体,通过PPy包覆及随后的热处理过程制备出N-C包覆的CoO纳米方块。作为锂离子电池负极材料,该CoO@N-C核壳纳米方块表现出了较好的电化学性能：首次库仑效率高达72.3%,在第一圈以后,其库仑效率一直维持在97%以上；而在100mA·g-1的充放电速率下经过50次循环,其放电比容量稳定在598.3mAh·g-1。(3)以Si02纳米球为模板,通过NiO和PPy包覆及随后的去模板过程制备出NiO@PPy核壳中空纳米球。作为锂离子电池负极材料,该NiO@PPy核壳中空纳米球表现出了较好的电化学性能：在100mA·g。的充放电速率下经过200次循环,其放电比容量仍高达520.0mAh-g-1。