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本文制备了Ni Co2S4薄膜、Sn S-Sn Se复合薄膜和Fe2Se S三种新型锂离子电池电极材料,通过恒流充放电测试和循环伏安法测试其电化学性能。并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、选区电子衍射(SAED)、同步辐射X射线吸收谱(XAS)等多种表征方法对其充放电过程中的材料结构、组成和形貌变化进行了表征,探讨了其电化学反应机理。内容主要包括以下三个部分:一、采用脉冲激光沉积法制备了Ni Co2S4薄膜电极材料,制备的Ni Co2S4薄膜首次放电比容量为698m Ah·g-1,充放电循环200次后的比容量保持为365m Ah·g-1。该电极材料首次放电时,与Li发生电化学反应生成Li2S、Ni和Co,在后续的循环过程中则发生Ni S和Co S复合薄膜可逆分解与生成,且Ni S和Co S复合薄膜比单一的Ni S或Co S薄膜具有更高的放电比容量和更好的循环性能。二、采用脉冲激光沉积法制备了Sn S-Sn Se复合薄膜电极材料。该复合薄膜电极的首次放电比容量为1225.8 m Ah g-1,从第三次循环后的比容量稳定在650m Ah·g-1左右。Sn S-Sn Se复合薄膜在放电过程中首先和Li发生反应生成Li2S、Li2Se和Sn,生成的Sn与Li继续发生合金化反应,最终生成LixSn合金。在充电过程中,首先LixSn合金发生分解生成单质Sn,单质Sn进一步催化Li2S和Li2Se的分解,重新生成Sn S-Sn Se复合薄膜。在充放电过程中生成的Li2S和Li2Se能够承受一定的体积变化,因而该薄膜电极材料具有优异的循环性能。与单一的Sn S和Sn Se薄膜相比,Sn S-Sn Se复合薄膜晶界更多,因此其电化学活性得到了有效提高,比容量增大。三、通过固相法合成了Fe2Se S粉体电极材料,结果显示该材料放电时与Li发生电化学反应生成Fe、Li2Se和Li2S。首次放电比容量和充电比容量分别为471 m Ah g-1和436 m Ah g-1,首次库伦效率为92.56%。Fe2Se S表现出了比Fe Se和Fe S更高的比容量和更好的循环性能。