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近年来,新能源发展战略已上升到了国家层面,因此研究者们加大了在新能源动力电池研发力度,碱金属离子（Li+/Na+/K+）电池因为它们诸多的优势也愈来愈受到企业和研究者的重视。目前,应用较多的商业化负极材料为石墨,但因其较低的理论容量(372 mAh g-1)越来越不能满足市场的需求,所以开发高容量的碱金属离子电池负极材料成为重点。石墨烯被认为是碱金属离子电池最有希望的负极材料之一,因为其大比表面积和高电导率,但容量差和衰减快的缺点严重阻碍了商品化进程。过渡金属氧化物得益于较高的理论容量,但是在充放电过程中容易破碎和团聚,致使电池循环性能和倍率性能不理想。目前解决上述问题的策略主要包括构建特殊结构的材料、掺杂以及与碳材料复合等。本文中介绍了碱金属离子电池及其各种反应机理的负极材料。并对各种材料结构及组分做出了详尽的分析,测试了其作为碱金属离子电池负极材料的电化学性能,通过对照实验证明了所制备的材料电化学性能的优异性。本文的主要研究内容如下:（1）通过静电纺丝/静电喷雾和高温煅烧制备了三维互连的多孔道结构的还原石墨烯（3D IH-rGO）。稳定的3D互连空心通道体系结构可以有效减轻电极的粉碎和结块。此外,这种独特的结构可以提供更多的传输路径和吸收位点,从而大大提高了充电/放电过程中碱金属离子的储存能力。3D IH-rGO电极具备卓越的锂,钠和钾离子存储性能。对于LIBs,3D IH-rGO在电流密度为0.5 A g-1时有较高的初始库仑效率（74.0%）和出色的初始存储比容量(1167.0 mAh g-1)。即使在5 A g-1的较高电流密度下,在1000圈循环后3D IH-r GO仍保持460 mAh g-1。对于NIBs和KIBs,3D IH-rGO在电流密度0.2 A g-1下100圈循环后仍分别具有249.5 mAh g-1和215.7 mAh g-1的优秀可逆比容量。（2）通过水热法制备了荔枝状的MnCo2S4@C,Mn和Co金属的协同作用以及碳包覆进一步的缓解了MnCo2S4体积膨胀问题,并且硫化物在充放电过程中更多氧化还原反应可以提高容量。作为锂离子电池负极材料,在0.2 A g-1电流密度下,经过100圈循环之后,MnCo2S4@C电极的充电比容量高达1648.8 mAh g-1。在大电流密度3 A g-1下,经过500圈循环后,MnCo2S4@C电极的充电比容量可达到1961.8 mAh g-1。（3）通过在苯胺和葡萄糖的辅助下的水热法制备了MnO@NCC,该结构在充放电过程中缓解了MnO的体积膨胀的问题,氮原子掺杂也改善了MnO的电导率。MnO@NCC表现出了较高的比容量和优异的循环性能。在0.2 A g-1的电流密度下循环250圈后,MnO@NCC的比容量达到了2907.2 mAh g-1,在5 A g-1的电流密度下循环1000圈后比容量仍有730.3 mAh g-1,且容量保持率保持在99.5%。