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摘要：立方结构的一氧化铌(NbO)材料和碳化硅(SiC)材料因其具有安全、稳定、环保、低价等优势,有望成为新型的锂离子电池负极材料。本论文采用高温固相还原法制备了NbO材料,采用直接购买的SiC粉末为原材料,用XRD、SEM,激光粒度测试、CV曲线、EIS曲线及充放电曲线等检测分析手段,研究了一氧化铌和碳化硅两种不同材料的理化性能和电化学性能,并初步探究了两种材料的嵌锂动力学过程。得出主要结论如下：(1)以铌粉和五氧化二铌粉末为原料,采用高温固相法,制备了纯相的NbO粉末。通过球磨处理,减小了粉末颗粒粒径,改变了颗粒的表明形貌,使得NbO粉末分布更加均匀,提高了材料的电化学性能；NbO电极材料在0.1C倍率下首次放电比容量高达355mAh·g-1,循环50次后,仍有2931nAh·g-1的可逆比容量保留；NbO负极材料的嵌锂平台大概在1.6V左右；NbO材料的对锂的插嵌机理为锂离子的直接脱嵌,是一个单相转变的过程。(2)以直接购买的碳化硅为原料,通过球磨处理后,SiC电极材料首次以0.02C倍率条件下放电,比容量高达468mAh·g-1,循环50次后,仍有335mAh·g-1的可逆比容量保留,不可逆容量损失为28.4%；不同倍率条件下,SiC电极的容量保持率都较高；SiC负极材料的嵌锂平台大概在0.8V左右；采用原位X射线衍射的方法对SiC电极材料的嵌锂机理进行了初步的探究,推断SiC材料的对锂的插嵌机理为单相锂离子的直接脱嵌。(3)采用恒电流滴定(PITT)、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)三种不同方法对NbO和SiC电极材料在充放电反应中进行了锂离子扩散系数的研究,结果表明：恒电位间歇滴定法研究测定的NbO电极在充放电过程中的锂离子在固相中的扩散系数在2.09×10-10～5.33×10-11cm2·S-1的范围；循环伏安法研究NbO电极的界面过程中NbO电极在氧化和还原过程中的锂离子在固相中的扩散浓度系数Ds分别为1.56×10-12和1.25×10-12cm2·s-1,两种方法测试结果相差不大,NbO电极具有较好的锂离子脱嵌可逆性；交流阻抗法计算测得了SiC电极中的锂离子扩散系数在6.2×10-13～7.9×10-13cm2·S-1的范围,电荷转移电阻Rct在0.8V处有一个最小值265.4Ω,表明了SiC在电位平台附近最容易发生界面电荷的转移。研究结果表明NbO和SiC材料均可作为新型负极材料用于锂离子电池领域,并具有一定的产业化前景。