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电化学能源因为其可循环使用、更环保被认为是传统能源系统的理想替代者。而电化学体系中的锂离子电池与超级电容器因其可以快速充电、循环寿命长、制作成本低、能源清洁等优点在近10年来已经引起了全世界的关注。金属氧化物纳米材料,因其种类繁多,成为电极材料的不可忽视的一大种群。在本论文中,利用简单的水热法和静电纺丝的方法,结合后续的相对低温的退火过程,制备了多种钴基金属氧化物,并对其进行电化学性能的测试,研究其作为锂离子电池负极以及超级电容器电极的性能。以硝酸铜、硝酸钴为前驱体,用水热法成功地在泡沫镍表面生长一层C u C o2 04纳米线阵列,并将其直接作为工作电极应用于超级电容器中。CuCo204纳米线阵列表现出极好的电容性能。在1.7 A g-1的电流密度下,CuCo204纳米线阵列的比容量高达611Fg-1(CuCo204的理论容量值984Fg-1),在不添加任何其他的物质的情况下,CuCo204纳米线阵列达到CuCo204理论容量的60%,并在循环8000次以后,所制备的CuCo204纳米线阵列的容量保持率依然达到94.8%,这主要归因于CuCo204完全可逆的电化学属性以及纳米线阵列低电阻、多通道的三维结构的特性。以硝酸镍、硝酸钴为前驱体,用水热法,成功地在柔性碳布表面生长一层NiCo204纳米线阵列,并将其直接作为负极应用于锂离子电池。NiCo2O4纳米线阵列表现出较好的电化学性能。在电流密度为100 mA-1的测试条件下,首次放电容量也达到1295.3 mAh g-1,首次充电容量达到832 mAh g-1,对应的首次库伦效率为64.2%,拥有较高的容量,远大于商业石墨的容量。在进行200次循环以后,NiCo204纳米线阵列柔性电极的容量稳定于750 mAh g-1拥有较好的循环稳定性。N iCo204纳米线阵列材料的较好的电化学属性主要是因为纳米线阵列拥有开放式的多通道三维结构的特性。以氯化锡、氯化钴为前驱体,以PVP为模板,用静电纺丝的方法,研制出Co304/Sn02中空纳米管,并将其用作锂离子电池负极材料,通过后续的电化学测试,可以发现,该材料拥有极其出色的倍率性能,具有良好的应用前景。当电流密度为100 mA g-1的测试条件下首次放电容量达到1900 mAh g-1,首次充电容量达到1500 mAh g-1,对应的首次库伦效率为79.2%,拥有较高的首次库伦效率。通过倍率性能的测试,Co3O4/Sn02的容量下降不明显,表明该材料拥有较好的倍率性能,可以实现快速充放电的功能。Co3O4/SnO2中空纳米管拥有较好的电化学性能,归因于其开放式的三维管道结构减少了电子的传输路径,以及较高的活性物质接触面积。