锂离子电池由于具有能量密度高、循环寿命长、绿色环保等优点,已经成为目前最主流的电源。目前,由于商用Li Co O₂/石墨体系锂离子电池的能量密度（150Wh/kg）难以满足社会日益增长的需求,所以锂离子电池材料的研究引起了广大学者的关注。过渡金属氧化物（Fe₂O₃,Fe₃O₄,MoO₂等）具有远高于商用石墨负极材料（372mAh/g）的理论容量（～1000mAh/g）,是一种极具发展前景的电池负极材料。高能量密度的金属氧化物在电动汽车续航等方面更具优势,但是金属氧化物的导电性差和充放电过程体积变化大是其应用于锂离子电池的主要障碍。通过引入基底形成复合物材料则可以有效的缓解过渡金属氧化物在负极材料应用上的负面作用。作为一种类石墨烯的二维材料,MXenes拥有较高的金属导电性和化学相容性等性质,使其作为基底可有效的改善过渡金属氧化物在锂离子电池负极应用上的缺陷。本文主要以MXenes家族中的Ti系MXene（Ti₃C₂T_x）为研究对象,研究其在锂离子电池负极中的应用。首先研究了两种不同方法制备得到的MXene的电化学性能,然后,再以杂原子掺杂MXene做为基底,与过渡金属氧化物进行复合,设计制备出两种锂离子电池负极材料,并通过电化学测试证实这些材料具有优异的电化学性能。主要工作内容如下:（1）通过HF和HCl/Li F两种方法对MAX相陶瓷Ti₃AlC₂进行刻蚀,成功制备了H-Ti₃C₂T_x和L-Ti₃C₂T_x两种MXene材料,通过各种表征测试,发现H-Ti₃C₂T_x具备更好的化学反应活性,L-Ti₃C₂T_x则拥有更好的导电性;对两者材料进行电化学测试分析后,发现H-Ti₃C₂T_x表现出了更加优异的恒电流长循环性能(在1 A/g电流强度下100圈循环后H-Ti₃C₂T_x保持140.0 mAh/g（保持率为105%）的容量,L-Ti₃C₂T_x则保持113.6 mAh/g的容量（保持率为88%）;在倍率性能的部分,则是L-Ti₃C₂T_x表现出更好的性能。（2）本实验通过对Ti₃C₂T_x进行氮掺杂,并充分结合氮掺杂MXene（N-Ti₃C₂）的高导电性和氧化铁纳米颗粒的高的锂离子存储能力制备得到了N-Ti₃C₂/Fe₂O₃@C纳米复合材料,使复合材料表现出比单独组分更好的性能。制备得到的材料用作锂离子电池负极时,表现出了高的可逆容量,优异的长循环稳定性（在2 A/g电流强度下循环400圈后仍保持549 mAh/g的容量,保持率为126%）和好的倍率性能,应用在锂离子电池材料方面极具竞争力。（3）本实验通过结合N-Ti₃C₂和磷钼酸制备得到N,P-Ti₃C₂/MoO₂@C纳米复合材料。通过该方法对材料进行了N、P的掺杂,双杂原子的掺杂不仅可以发挥两种杂原子的优点,还能使两者产生协同作用,进一步提高材料性能。制备得到的材料具有良好的倍率性能、高容量和长循环寿命（在1 A/g电流强度下循环240圈后仍保持374.9 mAh/g的容量,保持率为116%）的优点,具备作为锂离子电池材料的巨大潜力。