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大功率、大容量锂离子电池在新兴科技中日益增长的需求引发了人们开发高性能电极材料的热潮。传统商业石墨负极材料由于其理论容量低（372mAh g-1）和大倍率性能差等问题，已不能满足当前高耗能器械的需求。因此，开发一种新型负极材料来提高锂离子电池性能刻不容缓。Zn2SnO4由于其理论容量高和电子电导率高等优点引起了很大关注。然而，Zn2SnO4在Li+合金化和脱合金化过程中会发生巨大的体积变化，导致材料粉末化和脱落，致使容量衰减迅速，从而限制了其商业化应用。为了解决上述问题，本文以细化Zn2SnO4晶粒尺寸为出发点，结合石墨烯或者Co元素掺杂来提高Zn2SnO4负极材料的电化学性能，获得以下结果：(1)采用水热法以酒石酸钾钠为形貌诱导剂制备了超细Zn2SnO4纳米粒子，其平均尺寸在8~10nm；通过不同水热时间的截断实验，探讨了纳米粒子的形成机制，属于“溶解再结晶”机制；通过调节酒石酸盐浓度，研究了酒石酸钾钠对纳米粒子合成的影响，酒石酸根可能依附在纳米粒子表面，阻碍其团聚、熟化长大，致使纳米粒子形成。(2)引入石墨烯作为基体，制备了Zn2SnO4纳米粒子/石墨烯复合材料，Zn2SnO4纳米粒子均匀地分散在石墨烯层上；Zn2SnO4/石墨烯复合材料拥有较大的比表面积（144m2g-1）和介孔结构（4.5nm），表现出优异的循环稳定性和倍率性能；在200mAg-1电流密度下，100圈循环后可逆容量保持在745mAh g-1，容量保持率达91.5%；在500mA g-1大电流密度下，500圈循环后容量仍维持在492mAh g-1；优异的电化学性能主要归功于Zn2SnO4纳米粒子和石墨烯的协同作用。(3)采用一步水热法首次成功地制备了Co掺杂Zn2SnO4–G–C复合材料，Zn2SnO4纳米粒子的平均尺寸约为3~5nm，均匀地分散在石墨烯层上；通过XRD、XPS、EDS和元素面扫描分析可以得出，Co元素成功地掺杂进Zn2SnO4晶格中，以+2价的形态取代了Zn2+的位置。(4)对比ZTO–G–C和Co–ZTO–G复合材料，Co–ZTO–G–C复合材料展示了较高的比容量和倍率性能，在100mAg-1电流密度下，50圈循环后容量维持在699mAh g-1，在500mA g-1大电流密度下，200圈循环后可逆容量仍保持在461mAh g-1；优异的电化学性能主要归功于石墨烯和无定形C层的协同作用，不仅能够缓解在电化学反应过程引起的体积变化，而且能够增强电子电导率，阻碍Zn2SnO4纳米粒子从石墨烯层上脱落；此外，Co掺杂也能增强离子和电子传输，进一步提高材料的电化学性能。