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现代社会对能源的需求日益增长,促进了锂离子电池的大规模生产和应用。随着电动汽车的蓬勃发展,大力开发和研究具有更高功率、更高能量、更高安全性的锂离子电池已成为当前的研究热点。作为最具潜力的下一代高性能锂离子电池负极材料,锡（Sn）基材料和过渡金属氧化物材料由于具有成本低、理论容量高、环境友好等优点而引起了人们的广泛关注。但同时它们也存在体积膨胀严重、导电性能差等不足,造成循环寿命短、倍率性能差,阻碍了实用化进程。金属有机骨架化合物（MOFs）是由金属离子或离子簇与有机配体通过配位键组成的具有周期性网络结构的多孔材料,具有比表面积大、孔隙率高、结构丰富和易功能化等特点。近年来,MOFs被用作理想前驱体来制备各种不同组成和结构的功能材料,在能源储存与转换领域显示出了巨大的应用潜力。MOFs基材料具有制备简单、种类丰富、形貌和组分易调等优点。当前,MOFs衍生的金属或金属氧化物材料已成为最具发展潜力的高性能锂离子电池负极材料。本论文针对Sn基材料和过渡金属氧化物材料作为锂离子电池负极材料的不足之处,从微纳结构和组分调控角度设计合成MOFs衍生的高性能Sn基和过渡金属氧化物基负极材料,为开发下一代高性能锂离子电池负极材料提供新的策略与途径。主要研究内容如下:（1）通过一种简便的MOFs前驱体法合成了还原氧化石墨烯（rGO）片上负载的Sn-Fe纳米合金复合材料（FeSn2/FeSn/Fe-rGO）。具有高可逆容量（在0.2 Ag-1下循环200次后可逆容量高达1274 mAh g-1）、优异的倍率性能（5.0 A g-1下可逆容量高达665 mAh g-1）和出色的大电流循环稳定性（在2.0A g-1下循环1200次,每圈循环的容量衰减仅为0.025%）。此外LiFePO4‖FeSn2/FeSn/Fe-rGO全电池仍然具有优良的循环稳定性（在0.5 C下循环100圈后容量保持率高达87.1%）。该材料出色的电化学性能可归因于其独特的三级缓冲结构:金属铁充当支撑骨架用于立方纳米颗粒的结构保持,FeSn2和FeSn中的Fe原子充当缓冲骨架,rGO作为二维弹性基质可有效减轻锂化过程中电极的体积膨胀和结构粉化,协同提高储锂性能。（2）通过在还原性气氛下热分解Sn-Co基MOFs基前驱体（Sn3[Co（CN）6]4/rGO）制备了具有双缓冲结构的Sn-Co/rGO复合物。作为锂离子电池负极材料时表现出优异的储锂性能:高可逆容量（在0.2 Ag-1下循环250次后可逆容量可达1055 mAh g-1）、良好的倍率性能（5.0 A g-1下可逆容量为320 mAh g-1）和出色的长循环寿命（在1.0 A g-1下循环600次后放电容量高达720 mAh g-1）。Sn-Co/rGO中的惰性Co充当缓冲Sn-Co合金纳米粒子体积膨胀的弹性骨架;而高导电性N掺杂rGO弹性基质不仅可以抑制Sn-Co纳米粒子的团聚,还能抑制电极材料在长循环过程中的结构坍塌,共同提高材料的储锂性能。（3）通过在空气中煅烧Sn3[Fe（CN）6]4/rGO前驱体,设计合成了具有氧空位的Sn基氧化物复合材料SnO2-x-Fe2O3/rGO。氧空位能增强材料的导电性,提供更多Li+活性位点;Fe2O3在促进SnO2-x的可逆转换反应的同时能有效阻止锂化过程中Sn的团聚;rGO作为弹性二维基质,能有效增强材料的导电性、缓解材料的体积膨胀。因此,SnO2-x-Fe2O3/rGO电极具有优异的储锂性能。在0.2 A g-1下循环200次后可逆容量可达1035 mAh g-1;3.0 A g-1下倍率容量高达476 mAh g-1,在1.0 A g-1下循环400次后放电容量仍达到621 mAh g-1。此外,LiFePO4||SnO2-x-Fe2O3/rGO全电池在0.5 C下循环100次后容量保持率可达81.4%。本研究有效解决了 Sn基氧化物电极体积膨胀和导电率低的问题,为这类材料的实际应用提供了有益的探索。（4）以Co[Fe（CN）5NO]@GO为前驱体通过两步煅烧法制备了 rGO包裹的Co-Fe混合氧化物复合材料Co3O4-CoFe2O4@rGO。分级多孔Co3O4-CoFe2O4纳米立方块有利于缩短锂离子的扩散距离从而提高倍率性能,外层紧密包裹的柔性rGO层能有效的缓冲体积膨胀,同时也增强了材料的导电性。因此,该Co3O4-CoFe2O4@rGO复合物表现出优异的储锂性能。在0.2 A g-1下循环300次后可逆容量高达1393 mAh g-1,4.0 A g-1下倍率容量高达420 mAh g-1,在2.0 A g-1下能稳定循环500圈。本研究为制备高容量、高导电性和高结构稳定性的金属氧化物负极提供了新的途径。（5）通过简单地煅烧基于W的金属有机骨架（Fe2W（CN）8·xH2O）,成功构建了具有氧空位的新型Fe2WO6分级多孔八面体。氧空位可以提高材料的电导率,提供更多的Li+存储位点,而分级多孔结构有效地缓冲了体积膨胀并促进了电解液的扩散。此外,通过引入重元素W,Fe2WO6的密度高达5.3 g cm-3。因此,Fe2WO6电极可实现8745 mAh cm-3（0.2 A g-1）的超高体积容量。此外,还研究了材料在循环过程中的容量增加机制。新发现表明,Fe2WO6电极的相变和结构重排,以及聚合物/凝胶状膜增强的可逆形成和分解,共同导致循环过程中的容量演变。值得注意的是,氧空位的引入和高密度使分级多孔Fe2WO6成为潜在的高体积容量负极材料。