开发利用新型储能系统有利于实现绿色清洁新能源的高效利用。锂离子电池凭借能量密度高和使用寿命长的优点被广泛应用于各类电子产品。同时,与锂离子电池具有相似工作原理的钠离子电池被视为重要补充,二者将在未来一同满足社会对于不同储能设备的需求。由于当前石墨负极较低的容量且不宜储钠,难以满足人类对新一代二次电池的要求,因此,亟需设计开发高性能的新型负极材料。过渡金属氧化物（TMOs）因其高比容量、储量丰富、环境友好和稳定性高等优点备受关注,但是其本征低的电子/离子传输性能,使其在充放电过程中发生严重的极化以及体积膨胀,导致倍率及循环性能较差。针对上述问题,本论文从材料自身结构出发,提出了通过调控过渡金属氧化物晶体结构从根本上提升其电子电荷传输动力学、进而有效改善其电化学性能的思路,并系统研究了晶体结构调控对其电化学性能的影响机制。具体内容如下:（1）采用简单的水热法制备了形貌均一的Nb2O5微米花,并通过热还原处理成功将氧空位引入到纳米片组装而成的Nb2O5-x微米花中,其中二维纳米片可以增大电极与电解液的接触面积,缩短锂离子传输距离。氧空位不仅能提供更多的锂存储活性位点,而且作为额外的电子给体增加了载流子的数量从而增强材料电导率。Nb2O5-x电极在0.1 A g-1下展现出320 m Ah g-1比容量。氧空位还有助于缓解锂离子嵌入脱出过程中材料的体积膨胀,Nb2O5-x电极在循环3000次后的容量保持率为93%展现出更优异的循环稳定性。动力学分析表明氧空位引入增大了锂离子传输通道从而加快了离子的扩散促进了反应动力学。（2）通过在空气中热处理的简易策略实现了对多晶相Nb2O5相界面的构建。制备的多晶相Nb2O5相比于单晶相Nb2O5表现出更优异的储锂性能。较高的比容量在0.1 A g-1为397 m Ah g-1;稳定的循环寿命,循环550圈后依然能保持243m Ah g-1(1.0 A g-1)的容量。多晶相Nb2O5展现了出色的倍率能力和循环稳定性及更高的锂离子固相扩散能力,主要归因于多晶相界面处电子的迁移有效减小了界面电阻,加速了离子扩散,增强了反应动力学。同时,在锂离子迁移过程中相界面可以缓解材料的体积膨胀保证电极结构的稳定。（3）通过简易的水热实验,实现了乙醇诱导还原（NH4）6Mo7O24·4H2O制备Mo O2纳米团簇。仅通过改变反应介质的体积比来实现结晶度调节而无需任何后处理或高温处理,成功将异相同质结界面和结构缺陷原位引入到非晶/结晶Mo O2中。其中,异相界面可以调节电子结构并诱导不均匀的电荷分布,提供内部驱动力以促进电子/电荷传输。此外,结构缺陷可以提供额外的空位吸附Na+离子,并且结构缺陷有效分散了钠脱嵌过程中的应力变化。动力学分析表明,a/c-Mo O2异相同质结比无定形（a-Mo O2）或结晶（c-Mo O2）拥有更快的钠离子扩散系数、更大的吸附能和更小的钠离子扩散能垒。依靠这些晶体结构上的优势,a/c-Mo O2异相同质结电极出高比容量和优异的倍率性能(307 m Ah g-1,0.1 A g-1;132 m Ah g-1,2.5 A g-1)。通过原位XRD,非原位XPS以及电化学测试,深入分析并阐明了Mo O2的储钠机理为“吸附-插入-转化”机制,且具有优异的结构可逆性。