在面临全球性的能源及环境问题上,需开发新能源材料进行能源的储存和转换。具能量密度高、安全性高、循环性能好的锂离子电池是储能领域应用最广泛的装置。而目前已经商业化的碳类负极材料已经不能满足新型储能器件的要求,因此开发可替代的高安全性,高容量的负极材料是发展高性能储能装置的关键。钨青铜及类钨青铜结构氧化物的结构中存在大量的三元环,四元环和五元环通道,这些通道利于锂离子储存和传输,同时此类材料具有安全的工作电压,在储能负极材料中具有潜在的应用。本论文从材料的晶体结构出发,选取了具有类四方钨青铜结构（TTB）的Mo₅O₁₄型氧化物作为研究对象。针对这类过渡金属氧化物电子导电率较差的问题,从材料缺陷及形貌两个方面改善材料的电化学性质,研究氧空位缺陷和纳米形貌对电化学性能的影响。本文的主要研究结果如下:一、采用不同的制备方法合成了多种类TTB结构的Mo₅O₁₄型氧化物(Mo_1-xM_x)₅O₁₄（M=V、Nb、Ti、W）,并展开了电化学性能的研究。将(Mo_1-xNb_x)₅O₁₄,(Mo_1-xV_x)₅O₁₄,Mo₃VNbO₁₄,(Mo_0.68V_0.23W_0.09)₅O₁₄应用于锂离子电池的负极材料,其具有较高的理论容量,首次充放电容量能达到350 mAh g^-1左右。但由于过渡金属氧化物本征电导率较差,导致其倍率及循环性能较差。二、利用传统固相法在真空环境下合成了含有氧空位的微米级棒状Mo₃Nb₂O_14-x氧化物,其电子导电率与Mo₃Nb₂O₁₄相比提高了6个数量级,可达到7.02×10^-5 S cm^-1。与Mo₃Nb₂O₁₄相比,Mo₃Nb₂O_14-x表现出更为出色的循环性能和倍率性能,在400 mA g^-1的高电流密度下,其可逆容量在400次循环后仍保持在105.7 mAh g^-1,而Mo₃Nb₂O₁₄的可逆容量仅为44.6 mAh g^-1。含氧空位Mo₃Nb₂O_14-x的全电池LiCoO₂//V-MNO,在100 mA g^-1下循环100次后可逆容量保持在145.4 mAh g^-1。研究结果表明,氧空位的存在能够提高微米级Mo₃Nb₂O₁₄氧化物的电子导电率进而提升其电化学性能。三、采取溶剂热法合成了多孔纳米棒微米球状Mo₃Nb₂O₁₄氧化物,研究了材料形貌对电化学性能的影响。该纳微结构氧化物表现出优异的倍率及循环性能,在0.2 A g^-1的电流密度下循环500次,其可逆容量能维持在150 mAh g^-1以上,即使在1 A g^-1的电流密度下循环500圈容量仍然能保持在110 mAh g^-1。结果表明纳米棒可以缩短锂离子的扩散距离,多孔增加了与电解质的接触面积,因此表现出较好的可逆比容量和优异的倍率及循环性能。四、Mo₃Nb₂O₁₄中存在的四元环和五元环通道可能利于Na离子的传输,尝试将其应用于Na离子电池的负极材料。在利用CaH₂进行拓扑还原引入氧空位后,Mo₃Nb₂O_14-x材料表现优异的储钠性能。在200 mA g^-1电流密度下即使循环450圈其容量还能保持在105 mA g^-1,而Mo₃Nb₂O₁₄在400次循环后为32.03 mAh g^-1。结果表明,含氧空位的Mo₃Nb₂O_14-x具有较好的循环性能,与已报道的其他钨青铜型化合物相比较,含氧空位的Mo₃Nb₂O₁₄材料表现出更优异的电化学性能。