随着可穿戴电子设备和电动汽车等新兴领域对能源需求的不断增加,各种高效的储能装置近年来受到了广泛的关注。在电化学储能装置中,锂离子电池（LIBs）具有能量密度高、使用电压范围宽、无记忆效应和安全环保等优点,是非常受欢迎的电子设备。然而,商用石墨负极的理论容量只有372 m A h g-1,不能够满足动力电池更高能量密度和功率密度的需求。为了提高锂离子电池的能量密度和功率密度,迫切需要寻找一种成本低、容量高、耐用性好的新型负极材料。过渡金属氧化物中的NiO作为一种转化反应型负极材料,其与石墨插层负极相比有较高的理论容量(718 m A h g-1),是一种很有发展前景的候选材料。然而NiO负极存在导电性差、体积膨胀严重等缺陷,限制了它的实际应用。另外,传统的电极制备方法需要将活性材料与导电剂、粘结剂混合均匀调成浆料,然后再涂覆在铝箔或者铜箔上。这种制备工艺会造成活性物质负载量低、面积容量低,影响锂离子电池的输出功率。为了改善NiO负极材料的导电性差和体积膨胀问题,采用静电纺丝法结合煅烧制备了项链状NiO/Ni@Co/N-C自支撑电极。探究退火温度对NiO/Ni@Co/N-C自支撑电极形貌、组成以及电化学性能的影响。当退火温度为500℃时,ZIF-67衍生的Co/N共掺杂碳纳米笼紧密的包裹住NiO纳米粒子,有效抑制了NiO的体积膨胀,提高了电极的导电性。聚丙烯腈（PAN）纺丝纤维碳化后形成的导电碳纤维网络将碳纳米笼串联起来,提高了电荷转移速率,保证了电极的柔性自支撑特性。碳化过程中被还原的金属Ni也有助于提高碳纳米笼和NiO纳米粒子的电接触。制备的项链状NiO/Ni@Co/N-C自支撑电极具有良好的循环稳定性和较高的面积容量,在0.5 m A cm-2的电流密度下循环400圈仍然能够提供0.6 m A h cm-2的面积容量。为了改善NiO负极材料的负载量和面积容量低的问题,采用泡沫镍（NF）作为集流体,通过水热法和焙烧两步制备了竹席状NF@NiO纳米阵列电极。探究硝酸镍添加量和水热反应时间对纳米阵列形貌的影响。当硝酸镍添加量为0.008 mol、水热时间为12 h时,自组装的竹席状NiO纳米阵列在泡沫镍集流体上均匀生长,厚度为1.35μm,负载量高达5.5 mg cm-2。泡沫镍集流体能够提供更多的生长点,与纳米片自组装的竹席状NiO纳米阵列的结合实现了活性物质的高负载。二维介孔的NiO纳米片缩短了Li+的扩散路径,提高了电极的倍率性能。制备的竹席状NF@NiO纳米阵列电极具有高的面积容量,在0.5 m A cm-2小电流密度下首圈面积容量为6.6 m A h cm-2,100圈循环后仍能提供1.2 m A h cm-2的面积容量。为了改善高负载量自支撑NiO电极体积膨胀的问题,采用电化学氧化聚合法制备了自支撑NF@NiO@PPy（聚吡咯）纳米阵列电极,探究了沉积时间对NF@NiO@PPy纳米阵列电极形貌和电化学性能的影响。电流密度为10 m A、沉积时间为3 min时,NP-3电极表面均匀沉积一层PPy,包覆层厚度为12-15 nm。PPy包覆层抑制了NiO纳米阵列在充放电过程中的体积膨胀,防止NiO纳米阵列从泡沫镍集流体上粉化、脱落。同时,PPy包覆层避免了电极和电解液的直接接触,防止电极溶于电解液,提高了电极的导电性。NF@NiO@PPy纳米阵列电极具有良好的电化学循环稳定性,在0.5 m A cm-2的电流密度下循环50圈能够提供4.9 m A h cm-2的面积容量。即使在2.5 m A cm-2的大电流密度下循环200圈后,NF@NiO@PPy纳米阵列电极仍可提供1.1 mA h cm-2的面积容量。