针对目前制备金属氧化物负极材料工艺复杂、产率低、原料成本高、易产生废物等缺点,本文找到了一种用直流电弧等离子体法结合氧化法制备金属氧化物负极材料的方法,其不仅具有产率高、原料廉价易得、制备过程环保等优点,最重要的是其还有很大的灵活性和通用性,即不同的金属甚至合金氧化物都可以用这种方法制备。本课题利用此法制备出了Fe、Co、Mn以及Sn的氧化物负极材料,并利用XRD、SEM、TEM、电化学工作站、LAND电池测试系统等对其进行成分、结构、微观形貌以及电化学性能的研究。对铁基氧化物负极材料的研究发现,在一定范围内,氧化温度越高,产物平均价态越高,初始比容量越大,但是比容量下降也较快,如350℃和450℃下得到的铁基氧化物在200mA/g的电流密度下进行充放电测试,其初始放电比容量分别是951mAh/g、1177mAh/g,循环25圈之后450℃样品的比容量仅有³08mAh/g,而350℃样品的依然还有⁵00mAh/g。这说明适当的氧化程度才能使其电化学性能达到最佳。对钴氧化物负极材料的研究发现,氧化温度越高,其颗粒结晶性越好,团聚也更严重。钴粉在350℃和450℃下氧化得到的产物均为Co₃O₄,但350℃下得到的Co₃O₄颗粒更小、团聚也更少。在200mA/g的电流密度下对样品进行充放电测试,350℃和450℃下氧化得到的Co₃O₄负极材料的初始比容量分别是¹165mAh/g和¹156mAh/g,循环100圈后350℃样品依然还有⁵12mAh/g的剩余比容量,而450℃样品的比容量仅剩³27mAh/g。而且,350℃下制备的Co₃O₄恒流循环25圈后电池的欧姆电阻和电荷传质电阻与第1圈相比几乎不变,而450℃下制备的Co₃O₄具有明显增大。这说明在一定范围内,更低的氧化温度下得到的Co₃O₄具有更好的电化学性能。对于锰氧化物负极材料,450℃的产物具有相对较大的初始比容量,但是350℃产物具有更好的循环稳定性能。对于锡基氧化物负极材料,350℃下氧化得到产物的电化学性能较纯锡粉的好。