随着电子信息技术的发展,人类开始追求更广泛的需求,其中新能源储存设备已经成为人类关注的焦点,而锂/钠二次电池作为新一代能源材料已经实现了从便携式电子产品和消费类设备到电动汽车和大规模电网等的储能。本文主要就锂/钠离子电池及锂硫电池电极材料这一方向进行展开,通过针对电极材料在基础研究到实际应用之间所存在的问题进行逐步解决。已知目前的商用锂/钠离子电池是以石墨为负极材料,而石墨电极因其低容量从而限制了锂/钠离子电池的发展。所以探究新型电极材料成为当下研究的重点,其中金属氧化物/硫化物因其具有较高的理论容量,从而成为了候选材料之一。但随之而来的就是导电性差以及体积膨胀的问题,这也是锂硫电池所存在的问题。最近,一种具有多孔结构的金属有机框架（MOF）材料进入人们的视野,并被广泛研究。所以以MOF为前驱物可以制备出多孔碳包覆金属氧化物及硫化物,这种基于MOF多孔结构的碳材料可以有效解决导电性以及金属氧化物/硫化物体积膨胀的问题,同时也可以通过改性提高材料的稳定性,对于锂硫电池可以利用MOF的多孔结构限制硫的“穿梭效应”。具体研究包括以下三个部分:1)通过以镓MOF为前驱材料,对它进行后合成改性以及硫化处理,合成制备出了新型碳包覆硫化镓复合材料。利用镓在锂化过程中被证实的具有“自修复”的特性,解决长循环中结构不稳定的问题,以及改性引入的有机配体（BTC）取代MOF中的溶剂位点以提高碳框架的机械性能,限制锂化过程中的体积膨胀问题。当被应用于锂/钠离子电池负极材料时,明显提高了电极的稳定性并获得优异的电化学性能。2)通过熔融扩散将硫颗粒部分限制在ZIF-67中,同时对暴露在外表面的硫颗粒我们通过一种简易的方法用Mn O₂纳米颗粒均匀地包覆。利用高锰酸钾转化ZIF-67有机配体上的苄基为羧基,而形成的二氧化锰则包覆在外表面。实验结果显示,当被应用于锂硫电池时,ZIF-67@S@Mn O₂正极材料在2 C电流密度下循环100圈依然保留484 m Ah g^-1的比容量,且库伦效率接近100%。3)通过对ZIF-4咪唑上的卡宾进行拔氢反应,再引入新的基团Cu Cl₂取代氢的位置从而获得改性后的ZIF-4-Cu Cl₂,通过对引入的基团Cu Cl₂进行碱化和热分解处理可以制备纳米氧化铜颗粒。电化学结果表明这种ZIF-4@CuO锂离子电池负极材料具有良好的电化学活性,即便在相对大的电流密度1000 m A g^-1下循环300圈依然维持在424 m Ah g^-1的比容量,并且在SEM图下依然可以观察到100圈后的材料的框架完整。