锂离子电池已经广泛应用于便携式电子设备和新能源汽车中,随着社会经济的不断发展,人们对锂离子电池的能量密度要求越来越高。石墨材料是目前广泛应用于商用锂离子电池的负极材料,但由于其自身的理论比容量较低、安全性能较差,难以满足新一代锂离子电池对动力锂离子电池的需求。因此,亟需开发新型锂离子电池以满足高能量密度、高稳定性的需求。SnO₂作为过渡金属氧化物理论比容量高达782 m Ah g^-1,嵌锂电位在0.6 V左右。然而SnO₂在脱/嵌锂过程中存在巨大的体积变化会导致活性材料失活、比容量急剧衰减;此外,SnO₂自身电子电导率较差导致其倍率性能不佳。为解决上述问题,本文在制备锡基负极材料的基础上通过合金掺杂、特殊形貌搭建和引入氧空位的方式来提高SnO₂材料的电化学性能。（1）将空心球结构与阳离子掺杂相结合以解决SnO₂电极材料循环稳定性差以及倍率性能差的问题。Ni掺杂可以提升SnO₂基体的电子电导率;纳米空心球结构在缩短e^-和Li⁺传输路径的同时,还能提升循环性能。电化学测试表明,当Ni掺杂量为5%时,所制备NTO样品性能最佳。在100 m A g^-1的电流密度下循环100次后,可逆容量仍高达712 m Ah g^-1,即使在1600 m A g^-1电流密度下,仍具有340 m Ah g^-1的放电比容量。此外,证明Ni以Ni²⁺形式成功掺入到SnO₂晶格材料中,其在0-3 V的电压区间电化学活性较弱,可以作为缓冲基质缓解SnO₂在充放电过程中的体积变化。（2）以TiO₂和C分别作为内部支撑材料和包覆层,使用模板法制备了TiO₂@SnO₂@C多层空心球材料。通过合理的结构设计和合理的的材料选择,成功地抑制了SnO₂纳米颗粒在充放电过程中地体积变化,获得了更好的循环稳定性。TiO₂@SnO₂@C在0.2A g^-1的电流密度下循环300次后仍具有484 m Ah g^-1的可逆容量,在3 A g^-1的电流密度下仍具有263m Ah g^-1的可逆容量。同时,空心球结构也能缩短e^-和Li⁺扩散路径,提升了倍率性能。（3）通过简单的铝热反应将氧空位以及Al³⁺引入到纳米SnO₂颗粒中。实验结果表明引入氧空位能显著降低SnO₂能带间隙,提升SnO₂基体的导电率,因此提升了其倍率性能,在2 A g^-1的电流密度下,可逆容量仍保持在267 m Ah g^-1;同时,相比于未经铝热还原的样品,铝热还原后的SnO₂纳米颗粒首次放电比容量高达1606 m Ah g^-1,在0.5 A g^-1电流密度下循环100次后仍具有380 m Ah g^-1的可逆比容量,循环性能提升的主要原因是由于电导率的提升使转换反应生成Sn金属更加均匀的分布在Li₂O中,抑制了Sn在充放电过程中团聚粉化现象,因此提升了材料的循环稳定性和倍率性能。