1、現(xiàn)如今，新能源電動汽車的開發(fā)逐步加快，鋰離子電池因其具有優(yōu)異的電化學性能，被廣泛應用在電動汽車上。負極材料是影響電池性能的關鍵因素之一，現(xiàn)已商業(yè)化的石墨負極材料,理論比容量只有372mAhg-1,已經無法滿足新一代鋰離子電池的要求。而硅能與鋰形成理論比容量最高為4200mAhg-1的鋰硅合金Li22Si5成為最具有吸引力和最被廣泛研究的負極材料之一。但硅材料導電率低和在脫嵌鋰過程中體積效應極大地限制了其實際應用，將硅材料納米化和復合化是

2、目前的主要研究方向。
　　石墨烯(G)獨特的二維結構和顯著的機械性能、突出的電子性能、良好的電導率以及較寬的電化學窗口等優(yōu)異的物理化學性能在各領域引起廣泛研究和關注，雜原子的取代摻雜能調控石墨烯物理化學性質，可表現(xiàn)出比純石墨烯更優(yōu)異的性能。本文以摻雜石墨烯為基礎，分別通過水熱反應法一步制備了摻雜石墨烯、摻雜石墨烯/納米硅復合材料作為鋰離子電池電極材料，并對其結構和性能進行了研究。
　　首先，以硫化鈉為S源、尿素為N源制得單摻

3、雜石墨烯(S-G、N-G)以及以硫脲為S、N源制得雙摻雜石墨烯(SN-G)。單、雙摻雜石墨烯都具有疏松多孔的3D結構和較強的機械性能，應用于鋰離子負極材料無需添加粘結劑、導電劑。與單摻雜樣品相比，SN-G樣品的循環(huán)性能、庫倫效率較好，比容量亦更高。SN-G在電流密度為200mA/g下，50次循環(huán)后容量保持在550 mAhg-1，庫倫效率為94.26%。
　　其次，采用硫化鈉、尿素作為摻雜劑兼還原劑，通過靜電自組裝一步獲得三維硫、氮

4、單摻雜石墨烯/納米硅復合材料(S-G@Si、N-G@Si)和共摻雜石墨烯/納米硅復合材料(SN-G@Si)。硫、氮共摻雜石墨烯與納米硅的復合材料的電化學性能優(yōu)于單摻雜材料，在電流密度400mA/g時，SN-G@Si材料首次放電比容量可達到2251mAhg-1，100次循環(huán)后比容量保持為1298mAhg-1，庫倫效率可以達到99.68%。
　　最后，通過設計納米硅與石墨烯之間的比例和選擇不同硫氮源等條件來研究SN-G@Si電化學性能