金属氧化物微纳结构具有独特的物理化学性能,在锂离子电池、传感器、催化剂等领域有着广泛的应用前景。作为一种锂离子电池负极材料,金属氧化物具有理论比容量高、环境友好和资源丰富等优点。然而,在充放电过程中金属氧化物体积膨胀严重,且循环稳定性较差。作为一种气敏材料,金属氧化物具有高灵敏度和价格低廉等优点,但其工作温度较高,且选择性较差。针对上述问题,本论文以二氧化锡基微纳结构作为研究对象,设计并制备具有优异的电化学性能和气敏性能的金属氧化物复合材料,并深入探究其微观结构对性能的影响。主要的研究内容如下:（1）首次采用简单的硬模板法和水热法制备出新颖的SnO₂@α-Fe₂O₃中空微纳结构,尺寸非常均一且可控。首先利用硬模板法制备SnO₂空心球结构,然后用水热法得到SnO₂@α-Fe₂O₃中空微纳结构。研究了SnO₂@α-Fe₂O₃中空微纳结构中氧空位和位错等缺陷。探究了NaOH刻蚀的温度对SnO₂空心球形貌的影响。（2）电化学性能研究发现SnO₂@α-Fe₂O₃中空微纳结构相比于SiO₂@SnO₂和SnO₂具有更高的可逆比容量和更好的循环稳定性。SnO₂@α-Fe₂O₃中空微纳结构在100 mA g^-1条件下循环190圈保持1043 mAh g^-1的高比容量。利用透射电子显微镜对循环后的负极材料进行细致的表征,发现SnO₂@α-Fe₂O₃具有较高的结构稳定性。较高的储锂容量和优异的循环稳定性归功于独特的空心海胆状结构、异质结界面和氧空位的存在。新颖的中空海胆状结构可以有效地抑制材料团聚,缓解体积膨胀,从而提高电化学循环稳定性。（3）气敏性能测试发现SnO₂@α-Fe₂O₃中空微纳结构比SiO₂@SnO₂和SnO₂具有更好的气敏性能。使用乙醇气体进行测试发现SnO₂@α-Fe₂O₃具有最佳工作温度较低,灵敏度较高,选择性好等优点。SnO₂@α-Fe₂O₃表现出优异的气敏性能一方面归功于较大的比表面积提供了更多的表面活性位点,另一方面异质结结构也会促进电子流动,提高气敏性能。