锡基纳米材料作为锂离子电池负极材料时具有理论容量高、工作电位低、环境友好等特点，已经成为负极材料中热门的研究对象之一。然而，锡基电极材料在嵌锂/脱锂过程中会发生较大的体积变化，造成电极材料结构坍塌与破碎，加上SEI膜不断生长等副反应的发生，电极容量损失较大，循环稳定性极差。本文针对锡基电极材料容量衰减率较高等问题，采用火焰燃烧技术与化学气相沉积、湿化学法相结合的新颖合成路线，分别设计制备了Sn填充碳纳米管结构、Sn@Ni3Sn4嵌入碳纳米电缆结构、蛋黄-蛋壳型SnO2@void@C结构以及SnOx@TiO2纳米晶团聚体结构的锡基复合材料，作为锂离子电池负极材料时具有优异的电化学性能，具体工作如下:　　1.采用火焰沉积技术与化学气相沉积技术相结合的合成路线，将多级结构金属锡填充碳纳米管薄膜原位沉积在铜箔表面。系统考察了火焰沉积时间、化学气相沉积时间等因素对锡碳薄膜形貌和结构的影响规律。将制备的薄膜切片后作为负极构筑锂离子电池，首次可逆比容量达到1279mAh/g，以100mA/g电流密度循环100次后，比容量仍然能够保持在437mAh/g。在2A/g的高电流密度下，电极可逆容量能够达到429mAh/g。原位沉积薄膜组装锂电池时不仅避免了胶黏剂和导电剂的引入，还有效缩短了制备电极的时间。理想的循环寿命和倍率性能主要归因于碳纳米管包覆层对内部锡的体积膨胀限制以及由锡填充碳纳米管构建的多级结构具有高效的电子传导网络。　　2.采用乙炔为碳源，将喷雾燃烧法制备的SnO2/NiO复合颗粒在化学气相沉积过程中还原并催化生长碳纳米管，制备了纳米电缆状的Sn@Ni3Sn4/C杂化材料。其中喷雾燃烧法制备的SnO2/NiO复合颗粒粒径为10-15nm，燃烧火焰的极高温度和短暂的颗粒停留时间使得SnO2和NiO纳米颗粒之间具有强烈的粒子-粒子间作用力，以此提出了SnO2/NiO协同催化碳纳米管的生长机理。Ni3Sn4的引入不仅提高了复合材料的催化效率也增加了碳纳米电缆内部的空腔体积。将具有独特双壳结构的Sn@Ni3Sn4嵌入碳纳米电缆杂化材料作为负极构筑锂离子电池，展现出优异的循环稳定性和倍率性能。当电流密度为1A/g时，电极循环1500次后比容量达到360mAh/g，远远高于Sn@C纳米线。优异的电化学性能主要来源于碳层和中间层Ni3Sn4的限制作用以及纳米电缆内部足够的空腔体积可以缓解锡基材料的体积膨胀。　　3.将燃烧法制备的SnO2@SiO2纳米花材料经过多巴胺碳包覆和模板刻蚀后制备了具有新颖蛋黄-蛋壳结构的SnO2@void@C复合材料。在高温快速气相反应过程中，SnO2在SiO2球体表面异相成核并取向生长得到由SnO2纳米棒和SiO2球状颗粒组装的纳米花结构。通过在火焰上方淬火环装置引入硅源的方法实现了对SnO2纳米花的SiO2原位包覆。同时，调节SiO2的包覆量可以控制SnO2@void@C复合材料的空腔体积大小。具有蛋黄纳米花-蛋壳空心球结构的SnO2@void@C复合材料作为锂离子电池负极材料时，经过60次循环后放电比容量达到624mAh/g，容量保留率达到96.3％，远高于核壳结构SnO2@C纳米花材料。探讨了蛋黄-蛋壳型SnO2@C内部的空腔体积大小对材料电化学性能的影响规律。此外，采用水性海藻酸钠作为胶黏剂，相比于PVDF胶黏剂，能够在SnO2@void@C颗粒表面形成致密的包覆层，阻止电解液与活性材料接触引起的SEI再生长等副反应的发生，减小了电极材料的容量损失。　　4.通过喷雾燃烧法设计并制备了核壳结构TiO2包覆SnOx纳米晶团聚体。SnOx在燃烧过程中历经成核、生长、烧结等过程后形成团聚体结构。其中，SnOx纳米晶尺寸为5-10 nm，团聚体尺寸为110-140nm。SnOx由80wt％ SnO2和20wt％ SnO组成，SnO的生成主要归因于燃烧火焰的还原性气氛。利用淬火环在燃烧火焰上方引入前驱体TiCl4，实现了TiO2在SnOx颗粒表面异相成核生长的原位包覆。通过控制TiCl4的水解温度得到了厚度为2-5nm并具有无定形态的TiO2包覆层。无定形TiO2包覆SnOx纳米晶团聚体作为负极材料时展现出优异的循环稳定性和倍率性能，经过300次循环后电极比容量保持在350mAh/g，在1A/g的大电流密度下比容量达到332mAh/g，远高于单组份SnOx和TiO2电极材料。通过透射电镜考察了电极材料循环前后的结构变化，研究了高温煅烧对材料电化学性能的影响规律。锡钛复合电极优异的电化学性能可以归功于团聚体中纳米晶的超小尺寸、SnOx@TiO2具备的核壳结构以及TiO2的无定形态。