当前,锂离子电池在社会科技发展中的地位变得日益重要,对兼具高能量密度和快充能力的锂离子电池的追求更是越来越紧迫。石墨类材料虽仍是商业锂电市场的主流负极,但由于其低的理论比容量(372 m Ah g^-1),很难满足未来的应用需求。注意到,过渡金属氧化物具有明显的优势,包括高的理论比容量(700–1000 m Ah g^-1)、容易制备、环境友好等特点,被认为是有潜力的一类负极替代材料。但是,过渡金属氧化物负极在锂化过程中严重的体积膨胀问题会破坏电极结构,并且其块状结构在高倍率下充放电的性能不足。现如今,解决稳定性问题的策略通常有两种:一种是通过设计合理的纳米结构来缓解体积膨胀;另外一种是通过引入包覆材料形成复合结构来维持整体的结构稳定性。针对提高其倍率性能的方法,构筑介孔结构是非常有利和有价值的。于此,本文主要通过对金属氧化物（Co₃O₄、Fe₃O₄）进行合理的结构设计来实现高倍率下的长周期循环稳定性的目标。具体工作如下:（1）我们通过溶剂热和退火处理两步法成功地合成了由超薄二维多孔纳米片组装的三维牡丹花状Co₃O₄分级结构。该牡丹花状Co₃O₄电极在较宽的温度范围内表现出了优异的储锂性能:首先,在室温（25°C）下,电流密度为500 m A g^-1时,循环800次之后比容量高达1880 m Ah g^-1;其还展现出较好的倍率能力,在10 A g^-1的大电流密度下还保持1141 m Ah g^-1的比容量。即使在低温（-25°C）时,该电极循环50次后仍然保持了642 m Ah g^-1的比容量(电流密度为200 m A g^-1)。（2）我们以低成本的三氯化铁作为原料,盐酸多巴胺作为碳源,基于一个简单的水热-包覆-退火路线,成功合成了具有自形成通道的氮掺杂碳包覆四氧化三铁纳米胶囊（Fe₃O₄@NC）。Fe₃O₄@NC纳米胶囊作为锂离子电池负极材料,表现出了极好的电化学行为:在超大的倍率(20 A g^-1)下循环1000次没有明显的容量衰减,可逆比容量保持在480 m Ah g^-1,平均库仑效率为99.97%。此外我们还探究了这两种结构能够实现快速储锂的共同原因,研究发现丰富的介孔/通道不仅可以缩短锂离子扩散和电子转移路径,而且能够增加材料表面的赝电容行为,这样的协同作用为快速充放电提供了可能性。