徐 丹,陈秀娟,,范影强,余淑荣,吴明亮

(1. 兰州理工大学 甘肃省有色金属省部共建国家重点实验室，兰州 730050；2. 兰州理工大学 机电工程学院， 兰州 730050))

0 引 言

全球化石燃料的短缺和日益恶化的环境污染已经成为人类的一大威胁，大力开发太阳能、风能和潮汐能等可再生能源来取代传统的化石燃料已迫在眉睫。尽管进入21世纪以来世界各国纷纷出台了相应政策以推动清洁能源，但大多数清洁能源具有时间、空间不连续的特点，因此高效的储能装置对清洁能源的发展至关重要[1-3]。而二次电池作为一种可逆储能装置，利用化学能与电能之间的相互转化可实现能量的高效、快速储存与利用。如今这种高效的储能装置，已在现代社会中发挥了无可替代的作用。

在这些高效储能装置中，锂离子电池潜力巨大，其高电压、高比容量、安全性能好、环保以及循环寿命长等优点吸引了广大研究者的关注，已在可移动电话、笔记本电脑等便携电子设备中得以广泛应用[4-11]。科学技术的不断发展对锂离子电池提出了更高的要求，但目前锂离子电池的容量以及相关性能却处于瓶颈期，原因在于现有的商业化锂电池负极材料石墨的理论容量只有373 mAh/g，这极大地限制了锂电池的前进步伐，而锂离子电池的负极性能直接影响电池的电化学性能，因此负极材料在锂离子电池中至关重要，改进锂离子电池负极材料是提升锂离子电池性能的有效途径。自2000年首次报道了[12]纳米结构的过渡金属氧化物可作为锂离子电池的高性能负极材料后，人们对此进行了大量的研究[13-16]，这种新型纳米结构的一系列独特的优点，可有效提高电池材料的性能。……