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锡基合金和过渡金属氧化物作为锂离子电池负极材料具有高比容量，为商业化石墨碳的2倍以上，因此得到广泛关注和研究。锡基合金在脱/嵌锂过程中表现出～300%的体积变化，造成材料粉化脱落，最终导致其循环性能差；过渡金属氧化物作为锂离子电池负极在充放电过程中同样存在巨大的体积膨胀，且电子电导率低，导致其循环性能和高倍率容量较低。为了减小充放电过程中体积变化产生的巨大应力和提高倍率充放电性能，本文引入三维多孔结构改善锡基合金和四氧化三钴材料的循环性能和高倍率性能，并通过掺入CNT导电网络提升锡基合金电极的循环性能和高倍率容量。主要研究内容如下：采用化学镀法在光滑铜片上制备三维多孔铜，研究了化学镀反应时间与孔结构的关系。反应时间分别为15min、30min和1h，制备出不同的多孔结构。结果显示，反应时间为1h制备出的多孔结构孔壁最厚、孔径最大，15min的孔壁最薄、孔径最小。以化学镀多孔铜为基底，采用电沉积法制备多孔Sn-Co合金和多孔Sn-Co-CNT复合材料。电化学测试表明：多孔Sn-Co合金的循环性能优于致密的Sn-Co合金，而与多孔Sn-Co合金相比，多孔Sn-Co-CNT复合材料则表象更优异的倍率性能。在100mA/g的电流密度下，多孔Sn-Co材料和多孔Sn-Co-CNT复合材料的首次可逆比容量（脱锂容量）分别为437.5和490mAh/g；当电流密度增加到3200mA/g时，多孔Sn-Co-CNT的充电比容量为319mAh/g，容量保持率为65%，而多孔Sn-Co合金的充电比容量急剧衰减到171mAh/g，容量保持率仅为39%。且多孔Sn-Co-CNT复合材料经过60次倍率循环后，可逆容量保持率为90%。另外，采用相同的工艺制备出多孔Sn-Cu合金和多孔Sn-Cu-CNT复合材料，得到类似的结果。其中，多孔Sn-Cu-CNT复合材料经过50周循环后，容量保持率为77.1%，当电流密度为1600mA/g时，充电比容量为257.5mAh/g，容量保持率为45.4%，优于致密的Sn-Cu电极和多孔Sn-Cu电极。以化学镀多孔铜为基底，采用电沉积后退火的方法制备出多孔Co3O4材料。由于多孔结构不仅可提供快速电子和离子通道，而且可缓解充放电过程中的体积膨胀，多孔Co3O4电极的循环性能和倍率性能明显优于以铜箔为基底的Co3O4材料。结果显示，多孔Co3O4材料经过500次循环后，容量保持在800mAh/g以上；而铜箔上Co3O4材料经过200次循环后，容量已有大幅度衰减。当电流密度为20A/g时，多孔Co3O4材料的可逆比容量为337.1mAh/g，而铜箔上Co3O4材料的可逆比容量仅为125.8mAh/g。