包覆型复合材料因为其功能可调控,广泛应用于航空航天、汽车工程、新能源等领域。然而想要材料的最终性能复合期望,其中涂层制备方法的选择非常关键。例如,对纳米材料的精细包覆,由于纳米材料具有小尺寸效应和大的比表面积,使得材料的磁、光、声、热、电、超导电性等与宏观材料有很大区别,这导致很多常规的包覆方法在面对它们时无计可施。本文通过将纳米材料作为锂离子电池电极预放电使其带负电从而来还原包覆金属涂层（预放电-沉积法）,实现纳米材料的功能化改进。具体研究内容如下:金属涂层可以作为活性物质提供较高的锂离子存储容量。这里首次采用预放电-沉积法合成了Ni O-Ni/CNTs复合材料。该技术包含以下步骤:在锂离子电池中,碳纳米管通过预放电产生负电荷。然后,带负电荷碳纳米管通过静电排斥均匀分散在Ni Cl2镀液中,Ni2+原位还原沉积在碳纳米管上。CNTs和Ni O-Ni的紧密结合提高了整体导电性和结构稳定性。15 nm左右Ni O-Ni颗粒使得材料有更多的锂离子活性位点。因此复合材料作为锂离子电池的电极,表现出优异的可逆锂离子存储容量。在电流密度为50 m A g-1时,经过50次循环后,复合电极的可逆容量为851 m A h g-1。金属涂层也可以作为防护屏障抑制锂离子电池中活性物质的结构破坏。采用预放电-沉积法在Na5V12O32纳米线阵列表面包覆Cu-Cu2O纳米涂层。包覆后纳米线阵列的形貌被保留下来,有效解决了钒酸钠作为锂离子电池的负极在电解液中易溶解的问题。Cu-Cu2O壳层既增强电极的导电性,也提供了额外的容量。作为锂离子电池的电极,在电流为50 m A g-1时,经过80次循环后,复合电极的放电容量为837 m Ah g-1,远远高于Na5V12O32纳米线电极。本研究为开发具有更高电化学性能的电极材料提供了一条新的途径。金属涂层还可以对材料进行表面改性,提高增强体与基体的界面结合。采用预放电-沉积法将银纳米颗粒包覆在碳纳米管上。随后,通过球磨和放电等离子烧结,成功实现了CNTs在Cu基体中的均匀分布和良好的Cu/C结合。对CNT-Ag/Cu复合材料的微观组织、界面结构、力学性能和电导率进行了表征。结果表明,Ag的加入能有效地抑制碳纳米管的团聚,而且加入Ag纳米颗粒后,在Ag与Cu之间形成了共格界面,增强了CNTs与Cu基体之间的粘附能力。此外,Ag颗粒在CNTs上的钉扎作用有效地实现了复合材料的载荷转移。0.75CNT-Ag/Cu试样的抗拉强度、伸长率和电导率分别为314 MPa、24.8%和93.6%IACS,分别比CNT/Cu试样高40.1%、818%和3.3%。该方法为金属基复合材料的协同强化提供了新的方向。