为了不断推动储能设备从无到有地发展全球工业革命,可充电电池已成为当务之急,但是随着全球人均能源使用量的不断增加,高储能电池的吸引力日益凸显。高性能,低成本的可充电电池正在不断增加。锂离子电池(LIB)是可逆电池的必不可少的一类,由于其无可挑剔的能量密度,增强的循环稳定性,增加的电压,减少的自放电以及从可移动设备到电动汽车的广泛应用,因此成为了佼佼者。虽然,商业上公认的LIB阳极材料石墨通过限制LIB的整体性能仅贡献了约372mAh g-1的理论容量。因此,需要更多的研究来开发一些先进的电极材料,这些材料不仅可以提供能量,而且可以降低成本。近来,大量的研究工作针对寻找LIB的传统阳极材料(石墨)的替代物。到目前为止,人们已经研究了几种负极材料,但是作为负极材料的过渡金属氧化物,例如Fe3O4,NiO,Co3O4,SnO2和MnO2,由于其理论容量是三氧化二铁的三倍,因此备受关注。石墨,成本低,实用性强。通过考虑所有过渡金属氧化物,二氧化锰(MnO2)由于它们的多晶型排列(α-,β-,γ-,λ-和δ-型等)多种多样而成为有前途的候选者,其环境友好,无毒,自然丰富且理论容量高(1232 mA h g-1)。但是,MnO2也面临一些局限性,例如块状MnO2会发生团聚,粉碎和体积膨胀。将纳米结构技术应用于MnO2可能是解决这些问题的有效方法,因为它们提供了大量的活性位点,并且还有助于缩小电子和Li离子的扩散路径。纳米结构化也不能消除MnO2的所有问题,例如在重复循环过程中体积膨胀和聚集。为了解决该问题,人们采用了许多策略,其中之一是将MnO2与含碳材料结合使用。如今,石墨烯比其他任何碳素材料都更加引人注目,这是因为它们采用sp2键型提高了蜂窝状单层组件中的导电性和碳原子含量。氧化石墨烯(GO)是具有氧官能团的石墨烯的一部分,因此具有可以借助于这些官能团使MnO2与自身结合的能力,这种设计将抑制MnO2纳米结构的聚集。最重要的是,GO将减少充放电操作期间的体积膨胀。在本文中,提出了一种由MnO2纳米管和GO(GMN)复合的高效杂化材料,作为应用于LIB的阳极材料,它是通过简单且经济高效的方法(超声和水热法)制备的。通过采用超声处理方法,借助Mn-O-C桥来制造MnO2、原始GO的复合材料。我们报告了 GO的巨大的潜力,它可将LIB中的原始电极材料与金属氧化物一起使用,而不是像大多数报道过的工作,将其用还原为氧化石墨烯后再使用。因此,与裸露的MnO2相比,所获得的GMN复合材料在0.1 Ag-1时具有1290 mAhg-1的巨大重量容量,68%的初始哥伦布效率,体积膨胀率低将近三倍。用于制造名为HGMN的复合材料的另一种技术是水热法。该技术利用GO作为形态控制剂,通过水热法将MnO2纳米管转变为MnO2纳米颗粒,以控制MnO2纳米晶体的制备。将MnO2纳米管切成较小的纳米颗粒,这将成为大量空隙的来源,从而提供大量的电化学活性位以及用于锂化和脱锂操作的不受阻碍的通道。因此,所获得的HGMN复合材料具有1048 mA h g-1的巨大的重力容量,71%的增强的初始哥伦布效率,增强的速率特性和降低的电荷转移电阻。