锡基负极材料(二氧化锡、硫化锡、磷化锡)由于能量密度高且具有高的理论比容量而受到了广泛的关注,成为极具潜力的锂离子电池负极材料,同时也因其资源丰富、成本低廉、制备简单等优点而成为应用前景广阔的锂离子电池体系。然而锡基负极材料因其体积膨胀系数太大,严重限制了其大倍率下的实际应用。为了解决这一难题,通常采用两种有效的方法,一种是改善其形貌,构建出空心球壳形貌以增大材料比表面积,另一种是合成复合材料,构建层状复合结构缓解在锂离子嵌入时引起的结构坍塌。本文分别采用这两种方法合成空心球壳状SnO2及硫化锡磷化锡复合材料。本文首先采用溶剂热法以SiO2为模板合成了空心球壳状SnO2,分别探究了四种工艺参数(煅烧温度、煅烧时间、SiO2模板大小和反应物配比)对其结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明:当煅烧温度为500℃、煅烧时间为2h、SiO2模板大小为200 nm、反应物配比SiO2:Na2SnO3=1:5时,所制得的SnO2样品性能最佳。在0.1 C倍率下,SnO2电极的首次放电容量为1217.5 mAh/g,经过100次循环后,其放电容量为507 mAh/g,改善了SnO2容量保持率低的缺陷。以最优条件下合成的SnO2为锡源,采用硫代乙酰胺(TAA)为硫源,水热法合成硫化锡负极材料,并探究了煅烧温度对合成材料的影响。研究发现当煅烧温度为400℃时,SnS2纳米负极材料表现出了优异的电化学性能。并在此基础上与氧化还原石墨烯(rGO)和由尿素合成的C3N4材料进行复合,制备出了 rGO/g-C3N4@SnS2复合材料。在0.1 C倍率下,该电极的首次放电容量为1133.6 mAh/g,经过400次循环后,其放电容量仍高达1048 mAh/g。在2 C倍率下,首次放电容量为1035.6 mAh/g,1000次循环后放电容量保持在852.7 mAh/g,且库伦效率几乎保持在100%左右,提高了材料导电性。以最优条件下合成的SnO2为锡源,采用次亚磷酸钠(NaH2PO2)为磷源通过固相法合成磷化锡负极材料,探究了反应物配比(即SnO2与NaH2PO2摩尔比)对其结构、形貌及性能的影响。研究发现当反应物SnO2:NaH2PO2=1:5时,生成了Sn4P3纳米负极材料并表现优异的电化学性能。在此基础上与氧化还原石墨烯(rGO)和由尿素合成的C3N4材料进行复合,制备出Sn4P3@rGO/C3N4及SnS2/Sn4P3@C3N4/rGO复合材料。研究表明,在0.1 C倍率下,SnS2/Sn4P3@C3N4/rGO电极的首次放电容量为1039.2 mAh/g,经过150次循环后,其放电容量仍高达608.6 mAh/g。容量损失仅26.7%,且库伦效率接近100%,提高了其循环稳定性。