可充电的锂离子电池具有能量密度高、工作电压高、自放电小和环境友好等优点,被广泛用于移动电子设备、电动汽车和可再生能量系统的储能装置。电极材料对锂离子电池的电化学性能影响是很大的。然而目前市场上商业化的石墨负极材料,其理论容量仅有372 mAh g-1,无法满足市场上对锂离子电池日益剧增的要求。所以研究出新的拥有较高的可逆容量、较好的循环稳定性、稳定的倍率性能和较好的安全性能的负极材料是具有重要意义的。本论文采用水热反应法制备出了分层结构的石墨烯纳米带/二氧化锡复合物,该复合物中的二氧化锡嵌入石墨烯纳米带中并被其紧密包裹。本文还系统讨论了Sn2+/GNRs比例的不同对复合物的微观结构和电化学性能的影响。二氧化锡/石墨烯纳米带-8复合物在电流密度为1000和2000 mA g-1时的放电容量为547和514mAh g-1。更为重要的是,二氧化锡/石墨烯纳米带-8电极在循环充放电300次后,其可逆容量可以达到452 mAh g-1,库伦效率可以接近于100%,展现出了较高的倍率容量和循环稳定性。石墨烯纳米带作为基底材料,不仅可以提高电极材料的导电性、避免二氧化锡颗粒的团聚,还可以缓解二氧化锡在充放电过程中严重的体积变化和抑制电极材料粉化。本文采用水热反应法制备出多孔球状的石墨烯纳米带/纳米二氧化钛复合物。该复合物中同时存在锐钛矿型的二氧化钛和二氧化钛(B)两种晶型。石墨烯纳米带的紧密缠绕可以有效地抑制纳米管状二氧化钛的形成。石墨烯纳米带的加入不仅提高了复合材料的导电性,还提高了其在循环充放电过程中的循环稳定性,从而使复合物拥有出色的电化学性能。在充放电倍率为10 C(1 C=335 mA g-1)下循环1400次后,其容量仍然可以保持在131 mAh g-1,库伦效率高达99.2%,展现了较高的倍率容量和较好的循环性能。本文通过水热反应法、溶胶凝胶法和溶剂扩散法制备出了核壳结构的二氧化锡@二氧化钛/石墨烯纳米带复合物。厚度约为40 nm的二氧化钛壳层均匀地包覆在空心二氧化锡纳米球的表面,而在静电引力的作用下,石墨烯纳米带会包覆缠绕二氧化锡@二氧化钛纳米球。在电流密度为1.0 A g-1下恒电流充放电300次后,二氧化锡@二氧化钛/石墨烯纳米带电极的可逆容量高达748 mAh g-1。该复合物的优异的电化学性能主要归因于空心结构的二氧化锡纳米球、高度结晶的二氧化钛和柔性的石墨烯纳米带之间的协同作用。