锂离子二次电池因为其高容量、环保、循环寿命长等特点被广泛的应用在便携电子设备中。但是目前商用的石墨类负极材料已经渐渐不能满足人们对于锂离子电池更高容量、更好的安全性能、更高功率性能的要求。因此对于新型负极材料的研究和开发成为一个重要的课题。目前研究比较多的合金类以及过渡金属氧化物类负极材料有着导电性差、体积膨胀严重等问题严重影响其循环稳定性。本文主要研究了一种新型的碳包覆改性方法,针对二氧化钛（TiO₂）、硅（Si）负极材料进行改性。本文的第一个研究内容是TiO₂的碳包覆。TiO₂作为嵌锂型的氧化物负极材料,具有充放电压平台高、充放电过程结构变化小、不可逆容量损失小等缺点,这让TiO₂负极材料适用于对安全性能要求高的场合。但是TiO₂的电子导电性和锂离子迁移效率都不高,纳米形态的TiO₂容易在充放电过程团聚、容量也相对较低。本文使用了一种简便易行的方法,使用单宁酸为碳源制备了核壳结构的TiO₂@C纳米复合材料。本实验中通过控制包覆时间制备了1-3nm厚的碳层。当碳层厚度在3nm左右时,TiO₂@C负极材料无论循环稳定性还是大倍率充放电性能都是最好的,在0.5C的倍率下的首圈放电比容量为167.4mAhg^-1,170圈循环后依然维持在147.5mAhg^-1,从0.5C倍率增大到5C时的容量维持率为63.7%。相比较纯的TiO₂负极,碳包覆后的容量有所增加,导电性增强,电池循环倍率性能都得到提高。Si材料因为其极高的理论比容量,以及较高的质量能量密度被认为是最有前景的负极材料。但是由于硅材料嵌锂后的体积膨胀效应很严重,在充放电过程中的剧烈体积变化往往导致电极结构破坏,电池内阻增加,容量迅速下降。同时Si材料的导电性也较低,这进一步降低了其循环稳定性。本文的第二个研究内容就是使用单宁酸自聚合包覆Si纳米粒子,高温碳化后得到核壳结构的Si@C纳米复合材料,通过碳壳的引入来改进Si负极电化学性能。当碳壳厚度在12nm左右时,Si@C负极的电池性能最好。在1Ag^-1的放电电流下经过500圈的循环后依然有约1000mAhg^-1的容量（容量维持率93.1%）,10Ag^-1倍率下可逆放电容量依然有580mAhg^-1。相比纯Si负极,Si@C因为引入碳层提高了导电性、抑制了体积膨胀,使得纳米颗粒表面能够生成稳定的SEI膜,循环和倍率性能都大大的提高。MoS₂具有和石墨类似的结构,单层或层数较少的MoS₂会表现出和石墨烯材料类似的性能。二维层状结构的材料和Si复合可以利用层间的孔隙为Si的膨胀做缓冲,进而改善Si的循环性能。通常和碳材料复合可以改善MoS₂的导电性,增大层间距,进一步增大比容量。我们使用多巴胺作为碳源,水热制备了具有单层或者层数较少的MoS₂/C材料。因为含氮碳层的引入,大大提高了MoS₂性能,在500圈的循环后还能维持750mAhg^-1的比容量。随后将Si和MoS₂/C进行复合,在水热制备MoS₂/C的时候加入包覆多巴胺的Si前驱体,并高温碳化得到Si@C/MoS₂复合纳米粒子。因为MoS₂的片层结构能够进一步的为Si的体积膨胀缓冲,因此极大提高了Si的电化学性能。在1Ag^-1的倍率下循环500圈后依然有着940mAhg^-1的比容量。并且继承了MoS₂材料的倍率性能好的特点,在10Ag^-1的倍率下比容量为472mAhg^-1,对比1Ag^-1容量维持率为37.2%。