科学技术发展迅速,能源领域研究专家认为,未来锂离子电池研究方向在于,容量高、使用寿命长、安全性能优异的的负极材料的开发。在众多研究的材料中,Fe₃O₄和TiO₂一直都是研究者们重点关注的新一代锂离子电池负极材料。Fe₃O₄显著的优势在于理论比容量高(926 mAh g^-1)、价格低廉、对环境友好;TiO₂具有嵌脱锂过程中体积变化小和嵌锂电位高等明显的优点。但另一方面,Fe₃O₄在嵌脱锂过程中体积膨胀大,TiO₂理论容量低(168 mAh g^-1)等缺点均在一定程度上限制了这两种材料在锂离子电池负极领域的应用。本文研究课题采用密胺树脂作为氮掺杂碳包覆层前驱体,因此,设计出卵黄结构Fe₃O₄@Void@C-N纳米复合粒子和介孔中空结构TiO₂@NC纳米复合粒子两种锂电负极材料,并成功制备。通过适当改性优良导电性材料,使得锂离子电池负极材料的电化学性能得到显著提升,本研究课题的具体研究内容如下:（1）运用水热法合成卵黄结构的核-Fe₃O₄粒子,且合成的Fe₃O₄粒子具有粒径分布均匀的特点。St?ber法合成Si O₂包覆层,后在冰乙酸的催化作用下合成密胺树脂层。最后通过依次煅烧和刻蚀等工艺,合成卵黄结构Fe₃O₄@Void@C-N纳米复合粒子。理论研究显示,具有介孔结构的氮掺杂碳包覆层的存在能避免Fe₃O₄纳米粒子的团聚,缓冲Fe₃O₄在充放电循环过程中的体积变化,使卵黄结构Fe₃O₄@Void@C-N纳米复合粒子材料表现出优异的电化学性能。性能测试结果表明,卵黄结构Fe₃O₄@Void@C-N纳米复合粒子充放电性能和循环性能良好,在500 mA g^-1电流密度下循环300圈后的材料的放电比容量为1530 mAh g^-1（分别是Fe₃O₄@C-N纳米复合粒子和纯Fe₃O₄粒子在同电流密度下放电比容量的1.5和6倍）;在2000 mA g^-1电流密度下循环500圈后材料的放电比容量为651 mAh g^-1。（2）St?ber法依次合成SiO₂球模板和TiO₂包覆层,后在冰乙酸的催化作用下合成密胺树脂层。最后通过依次煅烧和刻蚀,形成介孔中空结构TiO₂@NC纳米复合粒子。透射电镜测试显示,介孔中空结构TiO₂@NC纳米复合粒子具有厚度均为¹0 nm的TiO₂和氮掺杂碳层。氮气吸附-脱附测试分析结果显示,介孔中空结构TiO₂@NC纳米复合粒子具有较大的比表面积(59.29 m² g^-1)和介孔（².8nm）,提高了锂离子扩散速率及和电解液的接触。因此,与纯TiO₂负极材料相比较,纳米复合粒子负极材料电化学性能得到显著提高。介孔中空结构TiO₂@NC纳米复合粒子在100 m A g^-1电流密度下循环200圈后的放电比容量为251 m Ah g^-1,相比第二圈容量保持率为96.91%。另外,介孔中空结构TiO₂@NC纳米复合粒子长循环性能稳定,在500 mA g^-1和2000 mA g^-1电流密度下的放电比容量分别为238 mAh g^-1和170 mAh g^-1。交流阻抗性能测试结果进一步证明,中空结构和介孔氮掺杂碳包覆层的存在提高了纳米复合粒子的导电性。