锂离子电池（LIBs）具备能量密度高、工作电压高、无记忆效应等优势成为了广泛应用的电化学储能器件（或设备）之一。然而,随着便携式电子设备、电动汽车和电网存储系统等技术的不断发展,LIBs常用的石墨负极材料比容量低(372 mAh g-1)和倍率性能不佳难以满足高倍率（高功率密度）电池系统的要求。因此,寻求比容量高、倍率性能好和循环寿命长的负极材料成为打造高性能LIBs的关键。目前研究人员对负极材料的研究主要有两个方面:一是不改变现存的负极材料化学性质,通过结构设计或表面改性的方法（包覆、掺杂）提升电池性能;二是开发安全、高比容量的新型电极材料。基于这两个方面,本文采取简单高效的方法制备了两种具有高比容量和高倍率性能的负极材料,主要内容如下:（1）从改善石墨负极倍率性能的角度出发,我们以石墨和纳米五氧化二铌（Nb2O5）为原料,通过高能球磨技术制备了不同比例的纳米Nb2O5/石墨（Nb2O5/C）复合负极材料。经球磨,石墨表面有少量薄石墨层剥落,纳米Nb2O5均匀地附着或嵌入石墨层间。这不仅暴露出更多反应活性位点,还有助于提高电极表面反应动力学。将其作为LIBs负极,我们探索了Nb2O5含量对Nb2O5/C复合负极比容量、循环稳定性、倍率性能等性能的影响。结果发现当Nb2O5的质量百分数为10%时,复合负极表现出最高的比容量和最佳的倍率性能。具体表现如下:电流密度为1 C时,稳定循环310次后仍具有339.2 mAh g-1的可逆比容量(较纯石墨的304.6 mAh g-1高);倍率循环至电流密度为2 C时,容量保持率为76%（远高于纯石墨的50%）。（2）以铟基金属有机框架为前驱体,制备了具有多级多孔结构的三氧化二铟/氮掺杂碳复合材料（In2O3/HPNC）。经高温退火后,In2O3颗粒均匀地嵌入氮掺杂的多级多孔（微孔/中空大孔）碳框架（HPNC）内。这种HPNC不仅可以有效缓解In2O3颗粒循环过程中的体积膨胀,而且还为电子和锂离子提供了有效的传输通道,使其可以在充放电过程中快速迁移。作为LIBs的负极,In2O3/HPNC表现出优异的循环稳定性和出色的倍率性能。具体表现如下:在电流密度为1000 mA g-1时,经历2000次循环后仍具有623mAh g-1的高比容量,每个循环的衰减率仅0.017%;即使倍率循环的电流密度高达20 A g-1,也能表现出136 mAh g-1的可逆比容量。