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金属氧化物纳米材料由于其形状的各异性而表现出独特的物理化学性能，这些显著区别于块体材料的本征性能吸引了广泛的关注和研究热潮。在锂离子电池电极材料的运用中，金属氧化物纳米材料的高容量，大能量密度，低成本和稳定性等，使得他们被推荐为未来代替碳材料的最有前景的锂电负极材料。本文在综述纳米材料和锂离子电池研究进展的基础上，主要采用溶液法分别制备了Co3O4降落伞状阵列，纳米棒阵列；二次堆叠的SnO2纳米球；a-Fe2O3纳米棒，纳米花生和纳米球等材料。运用XRD、SEM、TEM、BET、FTIR和TGA等现代分析测试技术对合成材料的结构和物理特性进行了系统研究，并探究了这些金属氧化物纳米材料在锂离子电池中的应用。本论文的主要内容归纳如下。在第二章，利用简单的低温液相反应制备了降落伞状和纳米棒的Co3O4多孔纳米材料。实验表明，前躯体的形貌可通过简单的反应物浓度进行调控，且退火过程中前驱体的形貌能够得到很好的保持。把这种材料作为锂电的负极活性材料，它们呈现出极其优秀的性能。在0.1C的电流密度下循环50次，降落伞和纳米棒阵列分别可以保持797,761mAhg-1的可逆容量。即使在2C的高电流密度下进行倍率测试，他们仍能保持760,700mAhg-1的可逆容量。本文研究了不同结构的Co3O4形成机理及锂电性能得到大幅提高的可能原因。在第三章，我们报道了SnO2纳米球的合成和其锂电性能。扫描电镜和透射电镜结果表明，该球状结构是由很多纳米立方块二次堆叠而成的，立方块粒径约在8nm左右。锂电测试表明，该结构能很好的缓解SnO2在循环过程中的体积效应，维持结构的稳定性，从而表现出明显优于商业化SnO2的电化学性能。在第四章，我们采用直接溶液蒸发法，运用最少反应物一步合成a-Fe2O3纳米材料。研究表明，只需改变反应温度和反应时间即可达到最终产物的形貌可控。试验中，我们选择120,150,180度分别制备出a-Fe2O3纳米棒，纳米花生和纳米球，其中纳米棒宽度约为10-20nm。结合时间梯度试验，我们提出了三种不同形貌的形成机理。作为锂电负极材料测试时，三种不同形貌的a-Fe2O3纳米材料显示出不同的锂电性能，说明材料的性能极大的取决于其结构和形貌特征。