进入21世纪,伴随着科技的持续进步,锂离子电池已经进入到了我们生活的各个方面,从我们日常用到的手提电脑、智能手机等电子产品直到电动自行车、平衡车等其他领域。但是商业化的锂离子电池容量已经无法满足人们的要求,为了适应市场需求,科研人员的研究主要集中于提高电池容量和功率密度,降低商业化所需要的生产成本。一般情况下,锂电池的容量、倍率、循环性能等参数是由电池的正负极材料所决定的。过渡金属氧化物具有很高的理论比容量,且在地壳中储量十分丰富,便于工业生产,有很大前景成为未来优秀的负极材料。然而这类材料电导率太低,另外,在充电和放电过程中,材料体积膨胀明显,使得电池的循环性能大大降低。许多科学家为了解决上述问题,将多元过渡金属氧化物设计成空心纳米结构,这一举措被广泛认为是一种有效的解决措施。通过调控材料的结构和尺寸,锂离子的扩散路径可以被独特的空心纳米结构缩短,从而有效缓解在脱锂和嵌锂的过程中材料发生的严重体积膨胀问题,达到改善电池性能的目的。本文将通过简单的硬模板法和自模板法,合成设计两种新颖的混合过渡金属氧化物材料,以优化和改善作为负极时的倍率性能和循环性能。同时,可使用X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜等测试方法来分析材料形貌,物相组成和相关的电化学性质。本论文主要包括以下两部分工作:（1）通过共沉淀法合成纳米砖形结构的Ag₂WO₄作为硬模板,在油浴锅中进行反应吸附Ni²⁺和Co²⁺,随后通过在空气氛围中进行的简单的煅烧和后续一系列的刻蚀处理得到空心纳米砖形材料Ni Co₂O₄。中空结构减轻了作为负极材料的Ni Co₂O₄在充电和放电期间的体积膨胀的问题。材料表面的微片可以暴露出更多的活性位点,使得活性材料和电解液有更多的接触机会,由于双金属协同作用的存在,材料的质量比容量和循环稳定性得到大大提升。经测试,2 A·g^-1大电流密度下可保持412 m Ah·g^-1的可逆容量,400 m A·g^-1时,循环450次,可逆容量仍有854 m Ah·g^-1,表明材料倍率性能和循环性能十分优异。（2）通过溶剂热法合成Co-Mn前驱体球作为自模板,通过随后在空气氛围进行煅烧处理,合成了Co Mn₂O₄纳米球,因为纳米球表面活性位点的暴露以及双金属的协同作用可提升材料比容量和循环稳定性。测试后发现,当电流密度为200 m A·g^-1时,循环50圈后,可逆容量为694 m Ah·g^-1,600 m A·g^-1时,相同条件下,可逆容量仍有377 m Ah·g^-1。表明材料具有较好的的倍率性能和循环性能。