张燕锋, 蔡 昌, 谈馨怡, 孙炜伟

(上海大学环境与化学工程学院, 上海 200444)

随着人类社会经济全球化的不断发展, 能源危机和环境污染等问题日趋严重, 使得人类不断面临新的挑战.清洁、可再生能源的研究越来越受到关注.锂离子电池是一种重要的绿色能源储存装置.与传统的二次电池(铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池等)相比, 锂离子电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、无污染、无记忆效应等特点, 因此成为了未来高性能电池的主要发展方向[1-2].电极材料是锂离子电池的关键组成部分, 其电化学性能对高性能锂离子电池的进一步发展有决定性作用.探索研发新型高性能的电极材料将有助于加速锂离子电池的发展.目前, 金属氧化物Co3O4, CoO, NiO, Fe2O3, CuO, MnO2等是锂离子电池负极材料的研究热点, 这类金属氧化物材料用作锂离子电池负极材料时表现出高的理论比容量[3-10].但这类金属氧化物的电子电导率差[11].另外, 这类金属氧化物在充放电过程中存在与金属单质的来回转换, 由于二者的尺寸大小差距比较明显, 使得金属氧化物电极材料的体积变化较大, 从而容易导致材料粉化、团聚, 严重影响电极材料的可逆容量和循环寿命.为了更有效地提升金属氧化物的储锂性能, 常通过构筑特殊的微观形貌如立体结构、多孔结构、空心结构等[12-17], 或通过与含碳材料复合的方式[18-20]来改善其结构稳定性, 从而提升其电化学性能.值得一提的是, 金属有机骨……