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传统石墨负极较低的理论容量（372 mAh·g-1）不能满足新一代锂离子电池对高能量密度和高功率密度的需求,对新型负极的开发迫在眉睫。二氧化锡（SnO2）以其高的理论容量（782 mAh·g-1）、低的工作电位（0.25 V（vs.Li+/Li））、丰富的矿产资源以及环境友好的优点被认为是极具开发潜力的新型负极材料。但巨大的体积膨胀率（300%）、较低的导电性以及较差的大电流充放电能力限制了其实际应用。为此,本论文设计了四种新型SnO2基负极材料用以改善SnO2的上述缺点,提高其电化学性能。利用纳米SnO2微球的中空结构和聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸/聚环氧乙烷（PEDOT:PSS/PEO）共混物对微球的包覆作用缓解SnO2循环过程中的体积膨胀,并通过PEDOT:PSS和PEO组份的引入改善材料体系的电子和离子导电性,降低材料循环过程中的极化,提高电化学性能。制备共混物前,先用聚乙二醇-400（PEG-400）对PEO进行增塑,提高室温离子电导率。PEG增塑的PEO与PEDOT:PSS共混后表现出较单一组份优越的拉伸性能和电子及离子导电性。利用硫酸二次掺杂作用进一步提高了PEDOT:PSS/PEO-PEG包覆层的电子导电性,电导率达5.4×10-2 S·cm-1。经包覆的中空微球在100 mA·g-1的电流密度下,经历100次充放电循环后的可逆容量可达496 mAh·g-1,高于SnO2粉末、中空SnO2纳米微球以及相关文献的报道。在2000 mA·g-1下的放电容量可达240 mAh·g-1,仍高于中空SnO2纳米微球。利用具有极小体积膨胀率（<4%）的锐钛矿型TiO2对中空SnO2纳米微球进行封装,制备了蛋黄-蛋壳（Yolk-Shell）型纳米微球。利用中空夹层和TiO2外壳对膨胀体积的容纳和限制作用缓解中空SnO2纳米微球循环过程中的体积膨胀,提升中空SnO2纳米微球的电化学性能。实验结果表明,在TEOS水解1 h,TBOT用量为300μL条件下所制Yolk-Shell型微球较其它条件下的产物和中空SnO2纳米微球在宽达0-3 V（vs.Li+/Li）的电压窗口内具有更优越的电化学性能。该微球在100 mA·g-1的电流密度下,循环100次后的可逆容量为558 mAh·g-1;在2000mA·g-1下的放电容量可达263 mAh·g-1。经历100次循环后的该微球仍可具有较完整的结构。利用具有自修复功能的聚合物包覆层（聚烯丙基胺盐酸盐（PAH）-植酸体系）对中空SnO2纳米微球进行实时保护,以缓解其体积膨胀,并利用MWCNTs在复合材料中构建起的导电网络降低材料体系循环过程中的极化,以获得较高的容量。研究发现,提高PAH凝胶的离子交联密度可显著地提高其自修复能力,进而提升中空SnO2纳米微球循环过程中的结构稳定性。MWCNTs（4 wt%）的引入使材料体系具有9.8×10-2 S·cm-1的电子电导率,致使复合材料60次循环后仍能具有较小的电荷转移阻抗。在100 mA·g-1的电流密度下,复合材料100次循环后的可逆容量可达574 mAh·g-1,在2000 mA·g-1下的放电容量可达321 mAh·g-1;在200 mA·g-1下的回弹容量为506 mAh·g-1。利用长达数微米的TiO2（B）纳米管的支撑和包裹作用缓解SnO2纳米晶（5 nm）循环过程中的体积膨胀,并利用TiO2（B）纳米管与MWCNTs之间形成的均匀网络提高材料体系的电子和Li+传导能力,提高电化学性能。实验结果表明:TiO2（B）纳米管对SnO2纳米晶的负载量具有一定限度。当达到上限时（SnO2纳米晶与TiO2纳米颗粒配比量为16:15 w/w%）,所制复合材料可同时具有较高的容量和循环稳定性,此时其锂离子扩散系数为SnO2纳米晶的9.6倍。引入MWCNTs（6wt%）的上述复合材料的电子电导率可高达9.9×10-2 S·cm-1。其在100 mA·g-1的电流密度下,经历100次循环后的可逆容量为462 mAh·g-1;经历两次200 mA·g-1和3000 m·Ag-1交替电流密度作用后,再次回到3000 mA·g-1时的放电容量仍可达211 mAh·g-1;在最后测试阶段200 mA·g-1下的回弹容量为338 mAh·g-1。该复合材料倍率性能测试后仍可具有完整的网络结构,表明其高的结构稳定性。