锂离子电池因其能量高、环保、无记忆效应而被广泛地应用于汽车、手机、电脑、相机等电子设备。目前,石墨被用作商业化的负极材料,其理论容量较低(372 mAh g^-1),远远不能满足人们对日常生活中高容量的要求。为了提高锂离子电池的性能,研究者已经制备出各种锂离子电池负极材料,如金属合金、金属氧化物、金属硫化物、金属磷化物等。其中,金属磷化物因具有较高的理论容量和低极化的优点而备受关注。然而,金属磷化物电导率较低,并且在锂离子电池充放电过程中,容易体积膨胀致使容量快速衰减,从而阻碍了其发展。针对以上问题,本文主要以金属（Ni、Sn、Fe）基磷化物为研究主体,从控制其微观形貌、与碳材料复合的角度展开研究以增强金属磷化物的导电性及缓冲其充放电过程中的体积膨胀,从而提高电化学性能。具体研究内容如下:（1）通过冷冻干燥和低温磷化的方法,将Sn_xP_y(Sn₄P₃,SnP_0.94)纳米粒子可控合成在三维氮掺杂的碳纳米网（3D N-CN）上（其最终产物记为Sn_xP_y/C）。研究了不同浓度的SnCl₄溶液对产物锡基磷化物相(Sn₄P₃,SnP_0.94)的影响。制备的三维氮掺杂的碳纳米网具有大的比表面积,能加快电子传递并能缓解其体积膨胀。此外,氮元素的掺杂使其产生大量的缺陷,增加层间距和活性位点,提高导电性。Sn_xP_y/C作为锂离子电池负极材料,在SnCl₄溶液浓度为2 mol L^-1下所制备的Sn_xP_y/C的化学性能最优异,即在电流密度为100 mA g^-1下,循环120圈后,其放电容量仍能保持718 mAh g^-1。实验表明SnP_0.94的掺杂可以显著改善Sn₄P₃的循环性能。本研究为制备具有3D纳米网结构的材料提供了一种简单、通用的方法,其材料能广泛地应用于锂离子电池、钠离子电池、催化剂等领域。（2）以空心的介孔碳球（HMCSs）为载体,在其空腔内部及表面固载Ni（OH）₂纳米片,然后通过低温磷化过程,合成具有三明治结构的Ni₂P/C/Ni₂P复合物。该微观结构一方面具有大的比表面积,使电极材料与电解液的接触面积增大,有利于锂离子的嵌入,另一方面其内部具有大的空腔,能够缓解其体积膨胀。此外,空心碳球能改善电极材料的导电性,从而提高其储锂性能。因此,Ni₂P/C/Ni₂P作为锂离子电池负极材料,在电流密度100 mA g^-1下,循环200圈后,其容量保持在465 mAh g^-1。该方法为提高金属磷化物的储锂性能提供了一个新的思路。（3）本章节以普鲁士蓝作为前驱体,通过低温磷化制备了具有核-壳结构内部具有大量空隙的Fe_xP/C复合材料。该微观结构具有以下优点:核-壳结构内部含有大量的空隙,给Fe_xP颗粒体积膨胀提供了足够的缓冲空间,从而使碳壳保持完整;碳壳可以提高电极材料的导电性且具有弹性,可以缓解Fe_xP颗粒在循环过程中的粉化。因而,Fe_xP/C表现出较高的可逆容量,在电流密度100 mA g^-1下,循环200圈后其容量保持在665 mAh g^-1。在较大电流密度1000 mA g^-1下,循环300圈后,容量保持率在99.5%以上。该制备策略可用于各种内部具有大量空隙的核-壳结构材料的合成。