锂离子电池具有电压高、能量密度大、安全性好、质量轻、自放电小、循环寿命长、无记忆效应、无污染等优点。近几年来，研究最广泛的锂离子电池负极材料是石墨以及各种碳材料。但研究表明，碳材料存在较大的能量损失和高倍率充放电性能差，碳负极在有机电解质中易形成钝化膜(SEI)，引起初始容量的不可逆损失，且碳材料的电极电位与金属锂相近，当电池过充电时，碳电极表面易析出金属锂，形成枝晶而引起短路等缺点。因此，寻找更好的更可靠的新型的锂离子电池负极材料成为人们的研究方向。 近年来的研究表明，氧化物尤其是复合氧化物具有较高的电化学容量(储锂容量比石墨材料高很多)。与锂离子电池中的碳材料相比，合金类负极材料同样具有较高的比容量，加工性能好、导电性好、对环境的敏感性没有碳材料明显，同时具有快速充放电能力、防止溶剂共插入等优点。将它们作为锂离子电池负极材料时，都表现出具有一定的可逆储锂能力。 本论文针对锑基材料充放电过程中结构不稳定、容量衰减等问题，从锑基氧化物/复合氧化物/SnSb合金的制备方法着手，进行了其反应机理及充放电机理研究。 采用醇盐-氨解法进行了合成锂离子电池负极材料三氧化二锑的研究。通过正交实验确定了由醇盐-氨解法制备三氧化二锑的最佳工艺条件为pH值为7.0，反应温度70℃，反应时间6小时。最佳工艺条件下合成的Sb2O3的电化学充放电平台明显且平稳，充放电机理符合两步反应机理。其放电容量较高，但循环性能较差。 以SbCl3，FeCl3·6H2O，Pb(NO3)2，NH3·H2O和乙醇为原料，采用共沉淀法制得纯度较高、粒度较小的SbFeO3、SbPbO2.5和SbGeO3.5。三种锑基复合氧化物具有较高的电化学容量，且循环性比单一的氧化物得到了提高，但由于其活性物质中的氧与锂反应，生成Li2O，使得SbFeO3、SbPbO2.5和SbGeO3.5的不可逆容量损失较大。充放电过程中，其反应机理为锂先与锑基复合氧化物进行还原取代反应，然后与Sb进行合金化/去合金化的嵌/脱锂反应。 利用自行设计的封闭循环系统，在较低温度下，用氢气可以顺利地将锑基复合氧化物还原成SnSb合金。实验所得SnSb合金的电化学性能良好，具有较高的充放电容量，其循环性能优越，20次循环后其放电比容量仅损失12.7％，充电比容量仅损失6.9％；其首次充放电的不可逆容量损失较小，电池充放电过程相当平稳。以SnSb合金作为锂离子电池的负极材料，在充放电过程中，它们中的活性基与锂发生反应，其反应机理为锂与活性基物质的合金化/去合金化的嵌/脱锂反应。 研究结果表明，锑基单一氧化物、复合氧化物、SnSb合金都有一定的嵌/脱锂能力，经过进一步的修饰，都可以作为锂离子电池负极活性物质的候选材料。单一氧化物Sb2O3具有较高的电化学容量，但循环性较差。复合氧化物(SbFeO3、SbPbO2.5、SbGeO3.5)同样具有很高的电化学容量，它们的循环性好于单一氧化物，但它们的不可逆容量损失较大。SnSb合金具有较高的充放电容量，循环性能优越，而且其不可逆容量损失小，具有较广阔的运用前景。