多金属氧酸盐是一类具有明确分子结构的含有过渡金属元素(如V、W、Mo等)的阴离子型金属氧簇合物。由于其具有良好的结构稳定性、强酸性、氧化还原特性以及生物兼容性,多酸在许多研究领域引起了研究者的广泛关注,特别是在催化、能源转换、生物化学和医学等领域。近年来,具有氧化还原性和电催化活性的多酸受到了广泛关注。早期研究发现,多酸具有良好的氧化还原性及多电子转移特性。因此,多酸在锂离子电池和超级电容器领域有良好的应用。但是,多酸通常导电性较差,这限制了它们在锂离子电池电极材料中的应用。在过去的几年中,已经有研究者提出将多酸和纳米碳材料复合作为锂离子电池电极材料,并表现出了广阔的应用前景。本论文中,通过超声结晶,共价修饰等策略成功合成了一系列多酸/碳纳米管复合材料。将所合成的离子晶体及多酸/碳纳米管复合材料用作锂离子电池负极材料,展现出优异的储锂性能和良好的循环稳定性。本论文包含如下内容:1、在第一章中,介绍了多酸及多酸基纳米杂化材料应用,以及其在电化学领域特别是锂离子电池领域的研究进展;2、在第二章中,将[Co(en)3]3+阳离子和[PMo12O40]3-阴离子通过超分子相互作用成功制备了Co(en)3PMo12(多酸基离子晶体),并对其进行了 FT-IR、粉末XRD、SEM-EDX和XPS等详细表征。将该离子晶体材料用于锂离子电池负极,表现出良好的循环性能,在电流密度为100 mA g-1下,100次循环后比容量仍高达977 mAh g-1。3、在第三章中,将三核钴离子([Co3O(CH3CO2)6(C5H5N)3]+)和磷钼酸根离子([(PMo12040)3-])组装,设计合成了一种新型离子结晶化合物(Co3PMo12040)。通过简单的一锅法将其与单壁碳纳米管(SWNTs)复合,制备项链状Co3PMo1204O/SWNTs纳米复合材料。将其用于锂离子电池负极材料并进行性能测试,在电流密度为100 mA g-1下,100次循环后仍显示出1012 mAhg-1的高比容量,性能明显优于传统的石墨负极。该方法可用于合成新型锂离子电池负极材料。4、在第四章中,通过共价修饰及静电相互作用,合成了 MWNTs-EDA/PMo12纳米复合材料。首先,将多壁碳纳米管(MWNTs)用硫酸和硝酸处理引入羟基和羧基官能团,再经过酰化反应制备乙二胺(EDA)共价修饰的MWNTs-EDA。随后,通过强的静电相互作用将PMo12负载于MWNTs-EDA表面。MWNTs-EDA/PMo12纳米复合材料显示出良好的电化学性质,在电流密度为100 mA g-1下,80次循环后比容量为764 mAh g-1。从经济角度考虑,该方法便于制备锂离子电池负极材料。综上所述,我们通过调节多酸和碳纳米管之间的相互作用合成了新型多酸基负极材料。在锂离子电池负极材料的研究中,所制备的复合材料均表现出高比容量、较低电化学阻抗和长循环稳定性等良好的电化学性能。