1、與傳統(tǒng)的碳材料相比，氧化亞鈷作為鋰離子電池負極材料具有理論比容量高，成本比較低，對環(huán)境友好等優(yōu)勢。但在充放電循環(huán)過程中其體積膨脹以及顆粒聚集較為嚴重，導致了較差的電化學穩(wěn)定性與循環(huán)性。碳材料的摻雜或者復合可以在一定程度上增加其導電性以及改善其電化學性能。本文主要采用導電高分子碳化后的材料與 CoO進行摻雜或復合，最終得到電化學性能優(yōu)異的鋰離子電池負極材料。
　　本論文的主要內(nèi)容有：
　?。?）采用Co(CO3)0.5(OH)

2、·0.11H2O針狀納米棒作為自犧牲模板成功合成一種新型的具有分層孔結(jié)構(gòu)的同軸CoO@N摻雜碳納米管材料（HP CoO@NC Nt）。其制備過程簡單，高效，易于操作。具有狹縫孔的氮摻雜碳材料在CoO納米管表面上形成均勻的涂層。正由于HP CoO@NC Nt碳殼和分層孔結(jié)構(gòu)，最終HP CoO@NC Nt作為鋰離子電池的負極材料表現(xiàn)出了優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性和高倍率性能。即使在2000mA g-1的高電流密度時，經(jīng)1000次循環(huán)后仍然可以保持52

3、3.4mAh g-1的可逆容量，在2~1000次循環(huán)中具有高達100％的容量保持率。這項工作可以為其他氧化物材料@碳復合材料的儲能和應用上提供新思路。
　?。?）通過一鍋水熱法成功制備了具有特殊海膽結(jié)構(gòu)的CoO/Co/N摻雜碳（NCm）復合材料，并結(jié)合使用聚苯胺（PANI）鏈作為模板和碳（氮）源，制備方法簡單易行。 EDX結(jié)果證明氮摻雜碳基體和金屬Co均勻分布在整個結(jié)構(gòu)中， NCm提供較高導電性并且可以緩沖充電/放電過程中的體積膨

4、脹。由于氮摻雜碳材料和金屬鈷的摻雜，CoO/Co/NCm復合材料作為鋰離子電池負極在高倍率下表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。甚至在超高的電流密度：5A g-1時進行測試，并且經(jīng)過1000次循環(huán)后，其可逆容量仍然高達811.2mAh g-1，庫侖效率約為100％。所形成的多孔CoO/Co/NCm負極可以用于二次電池大規(guī)模應用。
　?。?）通過原位聚合聚噻吩中間體和退火過程，合成了 CoO@S摻雜碳納米棒（CoO@SC Nr）復合材料。聚噻吩