锂离子电池与其他二次电池相比具有工作电压高、能量密度大、重量轻、循环寿命长、无记忆效应、环境友好等优点。SnO2的理论比容量高达782 mAh g?1，被认为是一种较有前景的锂离子电池负极材料，但在锂离子插入脱出过程中，体积膨胀较为严重，易造成粉末化，导致容量衰减严重。将锡基材料与碳材料复合来缓减其体积的变化是提高负极材料电化学性能的有效方法。同时，SnO2基负极材料的电化学性能与其形貌有着很大的关联，一维的纳米棒能够提供较快的锂离子传导速率，二维的纳米片有着更多的反应活性点，零维的纳米颗粒有着优越的比表面积。　　针对SnO2易粉末化这一问题，本文从材料的结构设计出发，采用水热法在不同维数的碳材料（三维石墨、一维碳纳米管和二维石墨烯）上原位生长不同形貌的SnO2（纳米棒、纳米片和纳米颗粒），构筑出一系列具有新型结构的SnO2基复合材料。运用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱分析(FT-IR)、比表面积分析(BET)、热重分析(TGA)对复合材料进行表征。运用恒电流充放电、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)等方法对其电化学性能进行测试和分析，系统性研究了SnO2形貌特征对复合电极材料的电化学性能的影响。主要研究内容包括：　　以 SnCl4·5H2O为锡源，石墨、碳纳米管和石墨烯为碳源，水热合成 SnO2纳米棒垂直长在鳞片石墨表面，SnO2纳米棒/碳纳米管复合材料以及SnO2纳米棒/石墨烯复合材料，系统性研究了复合材料的微观结构和电化学性能。研究发现，碳材料的加入有利于SnO2的分散，显著地增加了材料的电导率。在不同充放电电流密度下，SnO2纳米棒/石墨复合材料，SnO2纳米棒/碳纳米管复合材料以及SnO2纳米棒/石墨烯复合材料40次循环稳定性后的可逆放电容量分别比纯SnO2纳米棒的放电容量（112 mAh g?1）高出296 mAh g?1，465 mAh g?1和618 mAh g?1。　　采用SnCl2·2H2O为锡源，Na3C6H5O7·2H2O为表面活性剂，在石墨、碳纳米管和石墨烯表面原位生长SnO2纳米片，构筑出具有三维结构的SnO2纳米片/碳复合材料，阐明了复合材料的微观结构对电化学性能的影响。恒电流充放电显示，电流密度为100 mA g?1，40次循环后，SnO2纳米片/石墨复合材料，SnO2纳米片/碳纳米管复合材料以及 SnO2纳米片/石墨烯复合材料的可逆放电容量分别比纯 SnO2纳米片的放电容量（234 mAh g?1）高出243 mAh g?1，345 mAh g?1和379 mAh g?1。　　通过SnCl4·5H2O为锡源，乙醇-水混合体系为溶剂，水热合成由纳米颗粒组成的SnO2微球，以及SnO2纳米颗粒/石墨烯复合材料。恒电流充放电显示，电流密度为100 mA g?1，40次循环后，复合材料的可逆放电容量要比纯SnO2微球的放电容量（375 mAh g?1）高190 mAh g-1。　　实验研究表明，纳米材料的形貌特征直接影响锂离子电池的比容量和循环稳定性。在SnO2与石墨烯的质量比均为6.5:1情况下，电流密度为100 mA g-1，40次循环之后，上述三种形态的复合材料其可逆放电容量分别为SnO2纳米片/石墨烯复合材料(613 mAh g?1)>SnO2纳米颗粒/石墨烯复合材料(565 mAh g?1)>SnO2纳米棒/石墨烯复合材料(534 mAh g?1)。SnO2纳米片在与石墨烯复合时，由于片层较薄，更有利于缓减锂离子充放电过程中造成的体积膨胀问题。