高效能源存储系统对于促进人类可持续发展具有至关重要的意义。钼基负极材料如MoO₃等由于具有丰富的价态和多样的物理化学性质而被认为是电池储能系统的理想备选材料。然而,MoO₃循环过程中粉化问题严重以及本征导电性差等缺点限制了其实际应用。针对上述缺点,本论文从组成设计和结构调控两个方面出发,通过氧空位创造、特殊形貌设计、具有丰富价态的Co以及可以稳定结构的NH₄⁺引入等策略获得MoO_3-x@葡萄糖、MoO₃纳米盘、具有微纳结构的Co MoO₄以及氮掺杂碳的三维多孔（NH₄）₂MoO₄材料,研究了其作为锂/钠离子电池负极材料的电化学性能,并揭示电极材料在循环过程中的储能机理。本论文主要包括以下的研究内容和成果:1.针对MoO₃电极在充放电过程中的粉化问题,通过晶体结构调控,采用绿色的真空干燥法设计合成了MoO_3-x@葡萄糖复合材料。利用葡萄糖插层性、还原性实现了扩大MoO₃层间距、创造氧空位的目的。同时,葡萄糖分子通过氢键连接形成均匀的胶体包覆在MoO_3-x表面。这种独特的MoO_3-x@葡萄糖“封装结构”使其在充放电过程中充当软框架紧紧的固定住粉化的电极材料,使后续反应在限域空间内进行,从而保证电极的完整性。当其用作锂离子电池负极材料时,在1 A g^-1的电流密度下,循环200次后仍保留约607 mAh g^-1的高放电比电容。该工作有望为今后设计锂离子电池转换型电极材料提供一些线索。2.为了进一步缓解MoO₃电极在充放电过程中的粉化问题,通过微观结构调控,采用Mo-MOFs为自牺牲模板成功制备了具有一定刚度和柔性的MoO₃纳米盘。该盘状结构可有效缓冲充放电过程中由于体积变化带来的应力,从而防止电极粉化。当其用作钠离子电池负极材料时,在50 m A g^-1的电流密度下,循环1200次后仍展现出高达154 mAh g^-1的高放电比容量。该工作为充放电过程中防止电极材料发生粉化的结构形态设计提供了新的见解。3.通过元素组成设计,以钼钴双金属配合物为模板在MoO₃中引入具有丰富价态的Co元素制备具有微纳结构的Co MoO₄。该电极可以减少充放电过程中电极与电解液的副反应的同时,有效缓冲应力,从而表现出出色的储锂/钠性能。在1 A g^-1的电流密度下,循环1000次后Co MoO₄电极仍保留528 mAh g^-1的高储锂放电比容量;在0.1 A g^-1的电流密度下,循环1000圈仍保留84 m A g^-1的高储钠放电比容量。该工作提出了一种简单,易控制以及能大量制备Co MoO₄的新策略。同时,也为制备其他钼酸盐提供了一种新的实验思路。4.利用Mo-MOFs的模板作用和本身含有碳和氮以及尿素高温分解产生氨气的特点,在密闭容器中用尿素对Mo-MOFs前驱体进行“熏蒸反应”来合成氮掺杂碳的三维多孔（NH₄）₂MoO₄复合材料。该材料与MoO₃相比,位于层间的NH₄⁺离子保证了在锂插入的过程中[MoO₄]四面体在整个结构上的稳定性,从而可有效防止电极粉化。氮掺杂碳也可以有效改善电极的导电性。该材料用作锂离子电池负极,在0.5 A g^-1的电流密度下,经过200次循环后仍保留了1838 mAh g^-1的高放电比容量。该工作进一步丰富了钼基材料体系,并促进了钼酸铵材料在储能系统中的发展应用。