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本文以Cu2ZnSnS4、MS2（M=Mo、W）和生物碳作为锂离子电池负极材料的研究对象,对以上几种材料的合成、改性、晶体结构以及电化学性能等各方面进行了研究,尤其是对新型负极材料Cu2ZnSnS4、生物碳进行了较深入的探索,得出了重要结论,具体内容如下:1、以 Cu（NO3）2·3H2O,Zn（NO3）2·6H2O,SnCl2·2H2O 和 CH4N2S为原料,以 H2C2O4为添加剂,先采用一步溶剂热法合成先驱物,再经低温煅烧得到具有微米结构的产物Cu2ZnSnS4（CZTS）。探讨了草酸对合成产物的晶体结构、形貌、形成机理以及电化学性能的影响。通过XRD、SEM、XPS、Raman、HRTEM、SAED等多种技术对合成材料的晶体结构和微观形貌进行了表征;采用恒流充、放电系统及交流阻抗测试法对合成材料的电化学性能进行了测试。结果表明:酸性环境更有利于形成纯相的产物Cu2ZnSnS4（CZTS）,在添加草酸的环境下由纳米片堆积形成的CZTS微米花在作为锂离子电池负极材料时,经过100次循环后容量仍有786mAhg-1,具有较高的可逆比容量和优良的循环性能。并对该体系的电化学机理进行了研究,为开发高比容量和循环性能稳定的新型锂离子电池负极材料提供实验依据。2、采用一步水热法成功合成MoS2前驱体,将前驱体在一定温度下退火处理得到MoS2样品。通过XRD、SEM技术对合成材料的晶体结构和微观形貌进行表征;采用恒流充、放电系统及交流阻抗测试法对合成材料的电化学性能进行了测试。结果表明:一步水热合成的MoS2样品是由纳米片堆积起来的纳米花结构,其具有较高的初始放电容量,但循环性能较差。以碳球为模板剂,合成了 MoS2/C复合材料,该复合材料保持了MoS2原有的纳米花结构,而且导电率明显增大,并且大大改善了纯MoS2的循环性能。当电流密度为100mAg-1时,在0.01-3 V的电压范围,循环165次后,MoS2/C复合材料的放电容量仍可以保持在705mAhg-1;对该复合材料进行了电化学反应机理研究,发现材料的充,放电平台改变不明显,但MoS2/C复合材料电荷传输阻抗明显减小,锂离子在材料中的扩散速率更快,从而导致该材料具有优良的电化学性能。3、以Na2WO4·2H2O、H2C2O4和CH3CSNH2为原料,聚乙二醇-20000为分散剂,葡萄糖为碳源,采用一步水热法合成了无定型WS2/C复合物前驱体,将前驱体在一定温度下退火处理得到无定型WS2/C样品。通过XRD、SEM技术对合成材料的晶体结构和微观形貌进行表征;采用恒流充、放电系统及交流阻抗测试法对合成材料的电化学性能进行了测试。结果发现:在0.01～3.0V充放电电压范围内,电流密度为10OmAg-1时,无定型WS2/C复合材料具有较高的可逆比容量和优良的循环性能,样品的首次放电比容量为1080mAhg-1,循环170次后放电容量保持在786mAhg-1。特别是合成WS2/C复合材料的充电平台降低,这更有利于作为负极材料应用于锂离子电池体系。通过对体系进行了循环伏安和交流阻抗测量,证实了充、放电平台的改变和复合材料WS2/C电荷传输阻抗降低,对其具有独特电化学性能进行了理论解释。同时对WS2的形成机理和充放电机理作了简要的分析。WS2/C复合材料是有潜力的负极材料。（4）分别以天然苎麻和玉米芯作为原材料,经高温碳化得到三维的碳棒微米结构以及二维的碳纳米片。通过XRD、SEM、TEM、Raman等技术对制备的生物碳材料的晶体结构和微观形貌进行表征;采用恒流充、放电系统对生物碳材料的电化学性能进行了测试。结果发现:两种生物碳材料都表现出优异的储锂性能,特别是以玉米芯为碳源制备的纳米片具有较高的可逆比容量和优良的循环性能,循环180次后放电容量保持在606mAhg-1。此外,两种生物碳在作为储钠材料时也有很好的循环性能。通过对体系进行了循环伏安和交流阻抗测量,对其具有独特的电化学性能进行了理论解释。两种生物碳材料都是极具潜力的负极材料。