锂离子电池具有能量密度高,无记忆效应,循环寿命长,环境友好等优点,在便携式电子设备和新能源汽车领域有广泛的应用。作为锂离子电池至关重要的一部分,电池负极材料的电化学性能对电池整体性能有深远影响。目前商业化的碳负极材料因其较低的理论容量(372 mAh g-1),已经无法满足未来储能市场的需求。铋基材料具有较高的理论比容量和合适的电压平台,是一种很有潜力的锂离子电池负极材料。我们通过设计和优化铋基复合材料的结构和组成,改善其充放电过程中由于体积膨胀而导致的容量衰减和倍率性能恶化的问题,具体的研究内容如下:（1）通过简单的一步溶剂热方法制备了BiSbTe3/N-r GO纳米复合材料和纯BiSbTe3,并用作锂离子电池负极材料。通过非原位XRD测试,创造性地提出了BiSbTe3的反应机理。电化学分析结果表明,BiSbTe3/N-r GO纳米复合材料的循环性能和倍率性能远优于纯的BiSbTe3。在100 mA g-1的电流密度下,经过80次循环后,BiSbTe3/N-r GO仍然可提供388.7 mAh g-1的高可逆容量,而纯的BiSbTe3电极只能提供133.7 mAh g-1。氮原子掺杂的还原氧化石墨烯改善了片状BiSbTe3纳米材料的导电性和循环性能。（2）通过溶剂热和随后的热处理,设计并合成了多核卵黄壳结构的Bi2Se3@C纳米复合材料。所制得的Bi2Se3@C由两部分组成:多个直径约100 nm的Bi2Se3纳米球（核）以及厚度约16 nm的碳壳。由于其独特的结构特征,Bi2Se3@C纳米复合材料在0.2 A g-1的电流密度下循环100次后,仍具有392.2 mAh g-1的可逆比容量。在1A g-1的大电流密度下经过1200次循环后,它仍然可以提供416.9 mAh g-1的可逆容量,循环稳定性远远优于商业化生产的Bi2Se3。这种独特的纳米结构提供了构筑高性能锂离子电池负极材料的新思路。（3）采用溶剂热和封管加热两步法成功合成了碲掺杂的Bi2Se3@NC纳米复合材料。首先,通过溶剂热法制备出Bi-BTC前驱体,随后通过简单的固相反应将其转化为碲掺杂的Bi2Se3@NC复合材料。作为锂离子电池的负极,碲掺杂Bi2Se3@NC电极显示出优于Bi2Se3@NC电极的循环稳定性和倍率性能。倍率测试结果表明,当测试电流由2 A g-1恢复至0.1 A g-1时,碲掺杂的Bi2Se3@NC的容量可恢复至481.2 mAh g-1,而未掺杂的容量只能恢复至418.5 mAh g-1。实验结果表明,少量的Te掺杂可以明显改善复合材料的导电性,这为制备其他性能优异的电极材料提供了新方法。