自工业革命以来,能源是现代科技发展不可忽视的重要物质基础和动力,是社会发展的重要支撑。目前锂离子电池（LIBs）在储能电池领域中占据主导地位,广泛应用于各种便携式电驱动设备,因为其具有比能量高、工作电压高（3.7-3.8 V）、循环性能好、环境友好等优势。其中,锂离子电池的负极材料对于电池的能量密度、倍率能力及长循环寿命等性能至关重要,一直以来都是开发和研究的重点方向。镍因其具有多种价态,可以进行多电子的氧化还原反应,从而作为LIBs的电极材料得到了广泛研究;同时各种锰氧化物化物因其具有较高的理论容量和较低的成本,成为了锂离子电池负极材料的潜在选择对象。因此,本文利用水热、溶剂热以及一步退火等方法,合成了具有网状结构、异质结结构以及多孔结构的金属镍和锰氧化物的复合材料。通过对其进行结构表征以及电化学性能研究,阐明了这些独特结构对储锂能力和循环稳定性等电化学性能的影响。说明通过合理的成分调控与结构设计来制造纳米复合材料,可以获得性能更优秀的锂离子电池负极。下面是本文的主要研究内容:（1）通过对二甲基咪唑与镍离子合成的网状复合材料进行一步退火处理,制备了一种镍颗粒装饰的碳网络复合结构（Ni/CN）。这种超细的互相联结的碳纳米网络不仅提高了材料的比表面积,还提高了复合材料整体的导电性。与此同时,碳纳米网络中的镍纳米颗粒也能在其中起到锚定作用,用于稳固整体结构。金属镍纳米颗粒周围的碳在高温下被石墨化,成为具有良好导电性和较大层间距的软碳,使材料更有利于锂离子快速嵌入和脱嵌。Ni/CN材料同时具有较大的比表面积和开放的内部空间,可以优化锂离子的扩散路径,有助于锂离子和负电荷的快速转移与扩散,并让整体结构可以适应反复的锂化和去锂化过程中的体积应变。得益于这些优势,Ni/CN作为LIBs的负极显示出超稳定的循环性能。即使在1 A g-1下进行了2000次充放电后,其比容量仍为544.7 m Ah g-1,与第二次放电容量相比具有121.1%的容量保持率。Ni/CN电极材料凭借着较高的比容量和超长的循环寿命,证明了它在锂离子电池负极材料中具有广阔的应用前景。（2）通过在MnO2纳米线的外表面包裹2-甲基咪唑锌盐（ZIF-8）,并结合退火处理,制备了由多孔氮掺杂碳层包覆的MnO/Mn2O3纳米线（MnO/Mn2O3-NC）。交错排列的MnO/Mn2O3纳米线在材料内部形成三维中空结构,为锂离子的快速嵌入和脱嵌提供了充足的空间,避免了应力集中引起的结构坍塌,提高了循环稳定性。同时,外层的多孔碳也能提供锂离子传输路径从而提高材料的整体导电性。当用于LIBs负极材料时,该材料表现出优异的初始放电比容量(0.1 A g-1电流密度下比容量高达1429.4 m Ah g-1)和较高的倍率保持率(从0.5到5 A g-1电流密度增加十倍,容量保持65%)。特别是在10 A g-1的超高电流密度下,该负极材料在10000次循环后也具有87%的循环稳定性（每个循环的容量衰减仅为0.0013%）,这在所有已经报道的锰基化合物中是很好的。根据实验以及密度泛函理论（DFT）的计算,MnO/Mn2O3-NC优异的稳定性主要归功于异质结相互支撑的特性,异质结可以避免储能过程中结构被破坏,从而改善了锂离子电池锰基负极材料的循环稳定性和倍率性能。（3）通过水热法以及随后的煅烧合成了多孔覆盆子状镍增强的MnO基碳复合材料（Ni/MnO-C）。金属镍的添加成功改善了MnO的总电导率,从而可以增加LIBs的比容量。由许多均匀的纳米粒子组成的覆盆子状多孔纳米结构具有足够的缓冲空间,可以有效防止充放电时体积变化引起的结构破坏。在锂离子反复嵌入和脱嵌过程中,覆盆子状纳米结构会破裂形成更小的纳米颗粒,此时会暴露更多储锂的活性位点,并且提供一些额外的容量。作为锂离子电池的负极材料,Ni/MnO-C电极在0.2 A g-1电流密度下具有较高的首次放电比容量1536.9 m Ah g-1。同时,在大电流密度(1 A g-1)下进行长期充放电循环后,Ni/MnO-C还能保留一定的可逆容量。此外,通过给智能手机和智能手表供电进一步证明了Ni/MnO-C具有很大的应用潜力。