能源危机与环境问题促使人们不断寻找可替代化石能源的新能源结构和设备。锂离子电池作为有效的储能设备已经广泛应用于各种小型便携式电子产品以及电动自行车等，新一代电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)的商业化开发，对锂离子电池的能量密度及性能提出了更高的要求。传统的碳系负极材料在比容量、安全性等方面都己经不能很好地满足新领域应用的需要，因此研发新型非碳负极材料具有极为重要的意义。　　 二氧化锡(SnO2)作为可替代石墨负极的锂离子电池负极材料，具有质量比容量和体积比容量上的优势，但同时也存在材料在嵌脱锂过程中体积膨胀严重、循环寿命短以及首圈容量损失严重等问题。本课题从SnO2材料的纳米化和如何均匀分散纳米化的SnO2材料两方面入手，通过水热合成法、固相合成法制备纳米SnO2颗粒，并与碳气凝胶、石墨烯材料进行复合，以改善SnO2电化学稳定性。主要内容如下：　　 1．采用水热合成法与固相合成法制备了纳米SnO2材料，通过XRD、SEM表征和恒流充放电测试等方法，评价它们的电化学性能。讨论了材料尺度对其电化学性能的影响。　　 2．采用真空浸渍法和普通混合法制备SnO2/碳气凝胶复合材料，考察SnO2纳米材料在碳气凝胶三维网络结构内外的分布情况对材料性能的影响。研究发现，纳米化的SnO2填埋在碳气凝胶的孔道中，利用碳气凝胶作为一个刚性骨架来缓冲它充放电过程中的体积膨胀，比SnO2附着于碳气凝胶的网络骨架表面，更有利于维持材料的整体循环稳定性。　　 3．采用常温合成法与水热合成法制备SnO2/GNS复合材料，改变不同锡盐原料水热合成制备SnO2/GNS复合材料，优化了制备条件。用TG/DTA、XRD、SEM和TEM等测试手段对材料进行了表征，评价这些材料的电化学性能。通过水热合成法制备了夹层状的SnO2/GNS复合材料，这种结构的复合材料的循环性能和倍率性能优秀，SnO2的利用率高。　　 4．首次提出利用草酸亚锡与溶剂乙二醇的低聚反应原位合成SnO2/GNS复合材料，并且与水热合成法制备的SnO2/GNS复合材料的结构和电化学性能进行了比较。该合成方法简单，产量高，适合大量制备GNS复合材料。　　 5．SnO2由于其嵌脱锂机理中存在不可逆的嵌锂过程，在充放电的过程中首圈不可逆容量损失严重，并且在循环过程中体积膨胀严重会导致材料循环衰减。研究表明，将SnO2与GNS复合能有效地提高SnO2材料的电化学性能；GNS能够稳定和维持充放电过程中复合材料的整体结构，同时抑制和缓冲SnO2的体积膨胀，提高SnO2+4Li→2Li2O+Sn反应的可逆程度，因而减小了材料的首圈不可逆容量损失，增大SnO2的可逆容量，提高材料的循环寿命和倍率性能。