近些年来,煤、天然气等不可再生能源的开发与利用使环境污染和资源短缺等问题日益突出,迫切需要开发新型能源来替代化石燃料,因此,核能、地热能等新能源得到较快发展。然而这些能源的应用受到时间、地域等限制条件比较多,而且其存储问题也需要进一步地解决。在目前的能源存储设备里,锂离子电池由于具有能量密度高、使用便捷等优点而被广泛应用在交通工具、电子设备以及大型电网电站等领域。然而便携式电子设备及新能源交通工具等的大批量生产,对锂离子电池的需求也在提高,同时也对锂离子电池的性能提出了更严格的要求。因此,急需研制出具有较高比容量、长循环寿命的锂离子电池。为了实现好的比容量,必须对每个组成部分的性能进行研究,最终才能实现目标。锂离子电池负极作为组成部分,它的性质影响着锂离子电池的性能。目前商业上用的锂离子电池负极材料是石墨,其具有理论比容量较低的缺点,这难以满足我们的要求。因此,需要合理地设计出具有高比容量的负极材料。由于金属硫化物具有较高地比容量和相对较高地可逆性等优点而受到人们的广泛关注。但是其用作锂离子电池负极材料时,也存在导电性低、体积变化大等缺点。这使得它的应用存在难点,因此本论文针对金属硫化物材料作为负极存在的问题,对其进行微纳结构设计以及与其它材料复合来提高其性能。本论文的主要研究内容如下:（1）在本文中,直接在碳布上生长了Co3S4纳米片阵列,缩写为Co3S4@CC,将其直接用作锂离子电池负极,未使用添加剂,同时也没有使用粘结剂,简化了负极的制备工艺。同时,该材料中的碳布不仅可以提高电导率,还可以提高Li+的迁移速度并增加反应的接触面积。此外,多孔的Co3S4纳米薄片具有高比表面积,且Co3S4与碳布之间通过形成C-S键而实现较强地结合,缓解了在Co3S4在循环过程中的体积膨胀,抑制了其从碳布上脱落,缩短了Li+的扩散距离,并使其在循环过程中能够与电解质有效地接触。正如预期的那样,该自支撑Co3S4@CC负极表现出赝电容和扩散结合的储存锂离子行为,在250 mA g-1的测试条件下,进行了100圈测试后,其还是能够保持847 mAh g-1的比容量。此外,自支撑Co3S4@CC负极也具有良好的倍率性能。该工作为设计具有高容量和高倍率性能的金属硫化物负极提供了一种方法。（2）采用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和九水硝酸铁分别为原料,通过低温硫化,原位生成了三维多孔FeS2和碳的复合物,即三维多孔FeS2/C,在该材料中FeS2纳米颗粒均匀地分散在三维多孔碳中。同时研究了不同PVP用量对三维多孔FeS2/C复合材料的储锂性能,优化出最佳PVP用量。结果表明,当PVP用量为0.75 g时,FeS2/C表现出最佳的电化学性能,测试条件为500 mA g-1大电流密度,进行了400圈测试后,该三维多孔FeS2/C复合材料的比容量仍然能够保持在385 mAh g-1。