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随着高性能电子产品、电动汽车、可再生能源的发展,对锂离子电池的能量密度、循环性能、倍率性能以及安全性提出了前所未有的高要求。为了使锂离子电池能满足人们的需求,大批国内外科研工作者正努力探索性能更优良的新型电极材料。Fe3O4是一种比较具有应用潜力的负极材料,其理论比容量为926 mAh·g-1,且具有价格低廉、资源丰富、对环境友好等特点。但其电子导电性差,且在充放电过程中会产生较大的结构和体积变化,导致了颗粒和整个电极的结构破坏,因而循环寿命较差。本文采用Fe304和石墨烯复合的方式,旨在改善Fe304的循环稳定性。主要研究结果如下:(1)采用热还原制备的石墨烯纳米片(Graphene nanosheets GNSs)分散在FeCl3溶液中,经过水热反应和煅烧处理后生成了Fe3O4/GNSs二维复合材料。材料在175 mA·g-1电流密度下经过50次充放电循环,仍然然具有816mAh·g-1的比容量。在电流密度为175、350、700和1400 mA·g-1的大电流下分别进行10次充放电循环后,再在175mA·g-1电流密度下进行充放电循环,材料仍具有723mAh·g-1的比容量。(2)采用静电自组装方法,分两步合成Fe(OH)3/GO前驱体(GO:氧化石墨烯),再通过水热反应和600℃高纯氮气气氛下煅烧,获得了Fe304/石墨烯三维复合材料。电化学测试结果表明其具有优良的电化学性能:除首次外最高放电容量为976mAh·g-1,50次循环后容量为819 mAh·g1。通过对比实验表明,三维石墨烯网络结构的形成对复合材料的电化学循环稳定性起着关键作用。(3)研究水热过程中乙二醇(EG)和醋酸钠(NaAC)的含量对Fe304/G三维复合材料的形貌结构和电化学性能的影响。研究表明:EG和H20的混合溶液做为水热溶剂,能提高复合材料的均匀度。当EG和H20的体积比为1:1、NaAC为0.1g时的试样具有最优性能,在175 mA·g-1电流密度下经过50次充放电循环后试样比容量为947 mAh·g-1。而过量的NaAC会干扰Fe(OH)3颗粒和GO之间的静电作用,