为了满足世界范围内对能源日益增长的需求,科学家们正致力于研究和开发新的储能设备。锂离子电池(LIBs)是目前储能领域主要的研究目标,因其具有突出的能量和功率密度。越来越多的人认为正负极材料是决定锂离子电池性能的关键。其中,过渡金属氧化物因理论容量高,电子导电性好以及价态丰富而成为锂离子电池负极材料中研究的比较成熟的材料之一。本论文主要着手设计和解决过渡金属氧化物容量易衰退和动力学缓慢的问题,并开展了以下两个工作:1.采用静电纺丝并结合碳化过程制备了 MoO2/Mo2C嵌入碳纤维的复合物(MoO2/Mo2CICFs)。研究表明,磷钼酸前体制备的MoO2/Mo2CICFs具有比钼酸铵前体制备的MoO2/Mo2CICFs更加丰富的孔结构,它们各自的孔径分布分别为20-30 nm和5 nm。另外,电化学研究表明,由磷钼酸制备MoO2/Mo2C ICFs可以传递1422.0 mA h g-1的初始放电容量和63.3%的初始库伦效率,以及循环70次后仍维持1103.6 mA h g-1的容量(98.1%的容量维持率),而由钼酸铵制备的MoO2/Mo2C ICF仅仅提供45.7%的初始库伦效率和78.6%的容量维持率。这一工作为制备其他的多孔碳复合材料提供了新思路。2.设计并采用水热法在泡沫铜表面调控制备了 Co8W12O42(OH)4(H2O)8微米晶体(COW-POM)或CoWO4颗粒(COW-Salt)。本工作着手设计将拥有良好的氧化还原稳定性和出色的晶格应变能力的杂多酸金属氧化物和容纳体积变化的3D泡沫铜基底有效地结合起来,且制备的COW-POM的电化学性能(容量、倍率和长循环)优于COW-Salt。详细地说,COW-POM可以提供737.8 mA h g-1 的放电容量以及经过 100 圈循环后仍能维持 90.1%的容量维持率,而 COW-Salt仅能提供559.7 mA h g-1的放电容量和28.1%的容量维持率。这一工作将不可避免地促进对基于POMs的材料进行能量储存和转换的广泛而深入的研究。