随着电动汽车和便携式电子产品的高速发展,储能设备的大范围应用拓展,社会对储能装置的需求急剧增长,对它的性能提出了更高的要求,如更高的能量密度和功率密度。目前,锂离子电池（LIBs）以较大的性能优势占据着储能领域的主导地位。至今为止,商用锂离子电池的负极材料仍以石墨类碳材料为主,因其理论容量较低,无法满足未来更高能量密度的发展要求,因此,亟需开发能够替代石墨的新型负极材料。金属硫化物（Zn S,Sb2S3,VS4等）具有相对非常高的理论容量,通常是石墨的两倍以上。它的原材料储量丰富,被认为是一种具有广阔应用前景的新型负极材料。当这类高容量材料用于锂离子电池负极时,遇到的主要问题是电导率低,在充放电过程中体积变化严重,从而导致电化学反应缓慢,材料结构不稳定,倍率性能和循环性能较差。针对上述问题,本文基于碳复合和纳米结构改性策略,对Zn S,Sb2S3,VS4设计合成了三种不同结构的纳米复合材料,以进一步优化提高金属硫化物负极材料的储锂性能,主要内容如下:（1）通过水热法和化学聚合法制备了间苯二酚-甲醛（RF）树脂包覆的共体对角线错位双立方体（Diagonal-dislocated cubes,DDC）ZIF-8金属有机框架,再通过气相硫化法在高温下同时碳化和硫化,成功制得继承ZIF-8独特形貌的,双壳壁中空的DDHC-Zn S@C复合材料。中空复合结构的两层壳壁紧密耦合,外层为非晶碳组成,层厚10 nm,内层由直径为5～7 nm的Zn S纳米颗粒组装而成,层厚14 nm,表现出高度多孔的特征,具有较大的比表面积(226.6 m~2 g-1)。当其用于锂离子电池的负极材料时,表现出高的比容量,稳定的循环性能和较高的倍率性能,在1 A g-1的电流密度下循环1000次后,容量可以保持在770 m Ah g-1,显著提高了Zn S的电化学性能,结合非原位表征发现DDHC-Zn S@C具有出色的结构稳定性。优秀的储锂性能主要归因于高导电非晶碳层与组装多孔Zn S层构建出的独特中空双壳壁结构,优异的结构促使了碳和Zn S之间良好协同作用,有效改善了Zn S的电化学反应动力学,加强了结构的机械稳定性。（2）通过水热法合成了珍珠项链状ZIF-8串碳纳米管（CNTs）,随后通过化学聚合包覆一层RF树脂,再进行硫化、阳离子置换和碳化,将Sb2S3纳米颗粒限制在CNTs与RF树脂衍生的碳壳之间的空隙中,制备出碳空心管中管（Carbon nanotube-in-nanotube,CNN）@纳米Sb2S3。合成的复合材料具有较大的比表面积(48.1 m~2 g-1)、较高的Sb2S3含量（54.1 wt%）、内外双置的高导电碳纳米管。Sb2S3被牢固地约束在高导电碳基体构建的封闭空隙中,由C-S共价键相连。CNN@纳米Sb2S3具有高的倍率性能,在15 A g-1的超大电流下,放电容量仍然可以达到361 m Ah g-1,表现亮眼;同时具有非常出色的长循环性能,在1 A g-1的电流下循环1500次,放电容量为711 m Ah g-1;在5 A g-1的电流下循环1700次,容量保持316 m Ah g-1;即使电流达到10 A g-1,在循环1000次后放电容量仍然保持在202 m Ah g-1。优秀的储锂性能源于独特的复合结构,高导电碳与纳米Sb2S3的紧密耦合充分发挥了Sb2S3的活性,薄壳构建的大量封闭空间促进了电解液的渗透和储存,并极大程度化解了Sb2S3的体积效应,改善了电子和离子在Sb2S3的传输,保证了Sb2S3的完整和稳定。（3）通过溶剂蒸发法将350 nm的Si O2微球与聚乙烯吡咯烷酮（PVP,分子量58000）进行组装,碳化后去除Si O2,制备出蜂窝碳,再通过溶剂热法在碳蜂窝孔内生长VS4纳米片和纳米颗粒,得到复合材料蜂窝C@VS4。3D密堆积的碳孔为VS4提供了充足的分布空间,使得复合材料不仅获得了较高的VS4负载量（80.63 wt%）,而且保持了VS4良好的纳米化和分散性,同时促进了VS4与高导电碳基体的强键耦合。当用于锂离子电池负极材料时,蜂窝C@VS4展现了优异的倍率性能(在5 A g-1时的容量为533 m Ah g-1,在0.2 A g-1时的容量为1253m Ah g-1)和出色的循环性能(在1 A g-1下循环500次后的容量为960 m Ah g-1,在5 A g-1下循环3500次后的容量为202 m Ah g-1)。出色且稳定的储锂性能主要源于纳米VS4与高导电蜂窝碳的均匀耦合,极大地促进了电化学反应动力学,较大的孔隙率有效缓解了VS4的体积效应,保证了结构稳定性。