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泡沫石墨烯是具有三维结构的石墨烯组装体，既有石墨烯优秀的物理化学性质，又具有三维多孔结构的比表面积大、机械强度可控以及传质快速等优点。这些独特的性质使泡沫石墨烯及其复合材料备受关注。 本课题采用氧化石墨烯(GO)为前驱体，制备了氧化石墨烯/聚乙烯醇(GO/PVA)三维复合材料，通过热还原法制备了r-GO/PVA材料，并系统研究了材料的成分、微观结构及力学性能。为探索复合材料在高性能锂离子电池上的应用，本文采用水热法合成了SnO2纳米粒子，研究了水热温度对其形貌、性能的影响。在此基础上，制备了石墨烯/二氧化锡/聚乙烯醇r-GO/SnO2/PVA三维多孔材料，研究了其电化学性能。本论文主要研究内容和结果如下: (1)通过冷冻干燥法制备了二元复合GO/PVA泡沫材料，其内部具有均匀的孔洞，且可通过改变PVA加入量调节孔径，材料的抗压强度和弹性模量随PVA含量增加而提高。在氩气下300℃还原后，得到r-GO/PVA，材料的导电性能提高，强度和模量均低于同比例的GO/PVA材料。 (2)采用水热法制备了SnO2纳米材料，并对其进行系统表征。结果表明，随水热温度提高，SnO2由纳米颗粒转变成纳米棒状结构。将240℃下得到的纳米棒状SnO2用作锂电负极材料，具有较高的首次放电容量（1401mAh/g），在500mA/g电流密度下循环100次后，放电比容量在350mAh/g左右。 (3)将SnO2纳米棒均匀地分散在GO溶液中，采用冷冻干燥法制备了r-GO/SnO2/PVA，将其用作锂离子电池负极材料时，表现出优异的电化学性能。首次库伦效率大于60％，循环100次后放电比容量保持在709.9mAh/g以上，且此材料具有优秀的倍率性能，在4A/g的电流密度下充放电，放电比容量在～500mAh/g左右。