近年来,传统锂离子电池石墨负极材料由于其较低的理论容量(372 mAh g^-1)已不能满足高能量密度和功率密度的需求。因此,研发具有高容量的负极材料成为发展锂离子电池的关键技术之一。过渡金属氧化物作为一种潜在的负极材料因具有较高的容量而被广泛研究。然而,过渡金属氧化物在充放电循环过程中会产生较大的体积变化,导致比容量的快速衰减和较差的倍率性能。本论文通过巧妙的设计合成了核壳MgFe₂O₄@TiO₂、多孔网状MgCo₂O₄和ZnCo₂O₄@N-C复合材料,从而改善这三种过渡金属氧化物的电化学性能。研究内容主要概括如下:（1）通过溶剂热法合成了均匀单一的MgFe₂O₄球形纳米颗粒,并利用酞酸丁酯的水解作用合成了MgFe₂O₄@TiO₂核壳纳米复合材料。当用作锂离子电池负极材料进行电化学测试,与纯MgFe₂O₄相比,MgFe₂O₄@TiO₂复合电极材料显示出较好的循环性能和倍率性能。在0.1 C电流密度下循环100次后,MgFe₂O₄@TiO₂依然具备620mAh g^-1的可逆比容量。（2）采用溶剂热法和后续热处理的方法制备了由二次纳米颗粒组装而成的具有多孔网状结构的MgCo₂O₄。所制备的MgCo₂O₄用作锂离子电池负极材料展现了优异的储锂性能,在0.5 A g^-1电流密度循环150圈可逆容量为824 mAh g^-1。多孔MgCo₂O₄电极材料优异的电化学性能可归因于这一新奇的多孔网络结构。多孔结构能促进电极材料和电解液的充分接触,提高材料利用率,也能有效缩短锂离子传输路径。与此同时,这种奇特的多孔结构还能有效减缓充放电过程当中发生的体积膨胀问题,进而体现了优异的循环稳定性。（3）通过简单的溶胶凝胶自蔓延燃烧法制备了15-30 nm的ZnCo₂O₄纳米颗粒,并利用盐酸多巴胺化学聚合对其进行碳包覆。碳包覆不仅能阻止高电化学活性的纳米颗粒与电解液的直接接触,还能有效提升材料的导电性、减缓充放电过程中的体积效应,保证稳定的SEI膜的构成。ZnCo₂O₄@N-C复合材料在500 mA g^-1电流密度循环100圈仍维持较高的可逆容量为1146 mAh g^-1,表现出优良的电化学性能。此外,甚至在2000 mA g^-1的大电流密度下循环200次,其可逆容量仍然可达到811 mAh g^-1,体现优异的循环稳定性能。