过渡金属氧化物和硅由于具有更高的理论容量,因此被视为锂离子电池商业负极石墨的潜在替代者。但是,二者在锂化/去锂化过程中,都遭受着巨大的体积变化,导致较差的结构稳定性和循环性能。同时,由于过渡金属氧化物和硅材料较差的电子导电性和电化学动力学,其倍率性能仍需改善。目前,最有效的解决上述问题的方法就是制备纳米结构并与碳进行复合。金属有机框架材料,由于其组成和结构特点,已被证明是制备具有良好电化学性能的过渡金属氧化物/碳复合材料的理想前驱体。但是纯相的金属有机框架材料制备条件较为严苛,且应用受到限制。文献中报道的MOFs材料原位包覆和利用MOFs制备硅碳复合材料的方法比较缺乏。针对这种情况,我们先后开展了以下有意义的工作:以简单的溶剂热方法分别制备了 Co-MOF和Ni-MOF两种前驱体,并通过后续的高温热处理得到了海胆状Co3O4/C微米球和NiO@Graphene微米花两种复合材料。研究了不同溶剂热条件对MOF前驱体形貌的影响和不同MOFs热处理时的相转变规律。由于二者独特的结构能够为反应提供诸多活性位点,作为锂离子电池负极时,海胆状Co3O4/C微米球和NiO@Graphene微米花均表现出了良好的储锂性能。通过调节溶剂热的条件,制备了 Fe2O3/MIL-00(Fe)纳米球。并以其为前驱体,分别在空气和Ar下热处理制备了中空Fe203纳米球和分等级结构Fe304@C纳米球。分析了二者组成和结构的差异,并比较了二者的储锂性能。由于分等级结构Fe3O4@C具有更好的电子导电性和更好的电化学动力学,其表现出了更好的倍率性能和循环性能,在500 mAg-1的电流密度下充放电500次,容量保持757.9 mAhg-1。以SiAl合金为主要原料,利用A1在水热条件下与1,4-萘二羧酸发生的自腐蚀反应,原位包覆制备了 SiAl@Al-MOF中间体。而后分别采用一步和两步热处理刻蚀的方法,制备了核壳结构的SiNPs@C和pSiMS@C复合材料。对二者的组成及结构进行了表征,并分析了结构衍变的原因。由于pSiMS@C内部Si纳米线相互连接组成的多孔硅微米球能够提供更多储锂位点,缩短Li+扩散路径,缓解内部应力,因此表现出了更好的储锂性能。其在1Ag-1的电流下循环500圈后,放电比容量为1027.8 mAhg-1。以先化学镀Ni,后利用金属Ni与均苯三甲酸溶剂热条件下的自腐蚀反应,制备了 SiAl@Ni-MOF中间体。而后利用Ni-MOF热解时的自催化作用,进一步合成了 Si@Ni/Graphene微米球复合材料。由于表面Ni/Graphene包覆能够有效改善材料的电子导电性,同时维持结构完整,防止材料破碎,所以核壳结构Si@Ni/Graphene微米球在200mAg-1的电流密度下循环100圈后,放电比容量仍能保持 1697.3 mAh g-1。