现如今,能源问题是全世界所共同关注的焦点及热点话题之一。绿色环保,高能效的锂离子二次电池已经在便携式电子设备,动力电池汽车以及电化学储能领域绽放光彩。然而对于锂离子电池中起着重要作用的负极材料（一般是商业化石墨）,其在反复充放电的过程中存在着初始不可逆容量较高,长期循环过程中可逆容量较低等弊端,限制了锂离子电池的进一步发展。而过渡金属氧化物一般都具有较高的容量,可以弥补商业化石墨可逆容量较低的缺陷,近年来成为研究的热点。然而,单一组分的过渡金属氧化物电极材料通常循环稳定性较差,大电流密度下倍率性能较差,导致其至今为止还没有大规模的应用。然而,通过其与导电性较好的碳素材料或是非电化学活性的物质复合可有效解决上述问题。但是,传统的制备方法较为复杂,且活性材料在金属集流体上容易脱落,因此通过简单高效的方法合成性能优良的过渡金属氧化物复合材料仍具有挑战性。水滑石类化合物作为一种功能性的二维层状材料,在众多领域发展很快。本文采用微波辅助合成的方法,合成复合水滑石前驱体材料（CoAl-LDHs）,再利用高温热解手段,成功合成了Co3O4/Al2O3,NiCo2O4/Co3O4/Al2O3//NF,NiCo2O4/Co3O4/Al2O3/N-C//NF三种复合氧化物材料,三种材料均可显著改善锂离子电池负极的电化学性能。论文的研究内容如下:一.通过微波辅助合成法可以快速合成CoAl-LDHs前驱体,该前驱体是由超薄纳米片组成的纳米花球状微粒。经焙烧处理后,得到多孔纳米花球状Co3O4/Al2O3复合材料。与一般的水热合成法或者是晶化隔离法不同,该复合物颗粒结晶度较高,粒度分布均一。该复合材料与单一组分的Co3O4和机械混合的Co3O4/Al2O3材料相比,循环稳定性及倍率性能明显提升。在0.2 A g-1的电流密度下,复合电极在100次循环之后仍能表现较好的稳定性,而单一组分电极则有明显衰减的趋势。这得益于复合材料中双组份的协同作用以及非电化学活性的Al2O3缓冲了Co3O4在充放电过程中所产生的体积膨胀。二.通过微波辅助合成法在金属泡沫镍基底上快速原位合成CoAl-LDHs。在合成过程中,微波产生的巨大能量以及前驱体溶液中较强的酸性,使得一部分泡沫镍基底溶解,形成了三元NiCoAl-LDHs复合材料。该复合材料紧紧的生长在镍丝的内外两壁,其内部为纳米片阵列形貌,外部为纳米片花球形貌。后经惰性气体焙烧,得到NiCo2O4/Co3O4/Al2O3//NF多孔纳米复合电极。电化学性能测试结果表明该电极在0.5 m A cm-2的电流密度下循环100次,面积容量可达1.77 m A h cm-2。三.通过微波辅助合成法在金属泡沫镍基底上快速原位合成NiCoAl-LDHs//NF前驱体,将其浸渍在碳酸饮料可口可乐中缓慢搅拌,后经低温烘干及退火处理,形成NiCo2O4/Co3O4/Al2O3/N-C//NF复合材料。该复合材料具有超长的循环寿命（﹥2500次）及优异的倍率性能。