锂离子电池因具有电极电位低、理论容量高和能量密度高等优点,已被广泛的使用。电极材料在储存锂离子过程中的形貌变化、相变过程等极大的影响了电池的电化学性能,因此通过实时观测锂离子电池电极材料在电化学反应锂化/脱锂过程中的形貌变化、结构变化等,可以加深对材料储锂机制的了解,成为了研究热点。原位透射电镜技术拥有超高空间分辨和时间分辨,可实时的观察锂离子电池充放电过程中电极材料的形貌变化和结构变化,成为研究锂离子电池储锂机制的有效手段。本论文借助原位透射电子显微镜技术研究了硫族元素Te与合金材料Ag的锂化机制,研究了锂离子在Te、Ag纳米线中的离子迁移路径、形貌变化等现象,探究了二者的锂化机制和失效机制,进而指导了器件性能的优化,推动能源领域的发展。本论文的主要研究成果如下:采用水热法制备了Te纳米线,研究了Te纳米线在锂离子电池中的形貌变化和相演化机制。结果表明,Te纳米线在锂化过程中存在一个各向异性的膨胀现象,锂离子在Te中的扩散速率为0.9-3.5×10-13 cm~2/s,储锂过程中Li Te3和Li2Te之间的相变过程是可逆的,从形貌图中发现在经过两次循环之后,纳米线仍保持原有的结构,表明Te电极材料在应用于可充电锂离子电池时具有良好的柔韧性,为锂化过程中Te纳米线的形貌变化提供了实验依据。研究了Ag纳米线在不同工作电压条件下储锂过程中的形貌变化和反应机理,当外加电压为-1V,Ag纳米线会和Li+离子发生合金化反应,生成Li Ag合金,无明显体积形变,后续随着锂化进行,LixAg合金中银锂的比例超过1时,纳米线会发生破碎,生成Li3Ag、Li9Ag4;当外加的电压为-2V时,Li+离子会快速在纳米线表面运输,与Ag反应生成合金,导致材料破碎。表明Ag适合在低工作电压下与锂的反应,提高电池的电化学性能。