硅/锗基化合物因其比容量高、嵌锂电位低、环境友好等优点,被认为是理想的下一代锂离子电池负极材料。然而,硅/锗基化合物电子电导率较低,在充放电过程中体积变化大,导致其循环性能差,限制了它们作为锂电池电极材料的应用。本学位论文主要通过表面包覆氮掺杂碳层、原位复合石墨烯的方法,以提高硅/锗基复合物的导电性,并基于构筑特殊的壳核结构和三维结构以缓冲其在充放电过程中的体积变化,从而达到改善硅/锗基电极材料储锂性能的目的。同时,探索材料组成、晶相、结构、表面状态等特性与电化学性能之间的关系,为研制高性能纳米结构硅/锗基电极材料提供理论依据。研究工作主要包括以下几个方面:（1）通过溶剂热法合成了酚醛树脂/Si复合物,添加三聚氰胺后经过煅烧同步实现了酚醛树脂的碳化和氮掺杂,得到Si/N-C复合物。采用XRD、XPS、SEM和TEM等手段进行表征,确定了所制备产物是具有核壳结构的Si/N-C纳米复合物。进一步,将其作为锂离子电池负极材料,以研究其电化学性能。结果表明,Si/N-C复合物具有优异的电化学性能。在0.2 A g-1下首次放电比容量为1852 mAh g-1,循环50圈后比容量仍然可达1095 mAh g-1。（2）以SiO₂纳米管为硅源,通过对其表面进行正电荷修饰,使其与氧化石墨烯（GO）由于静电作用均匀复合,经过镁热反应一步实现了 SiO₂和氧化石墨烯（GO）的还原,得到Si/SiO2/RGO复合物。基于一系列的表征,确定了所制备的产物为Si/SiO2/RGO纳米复合物。进一步,将其作为锂离子电池负极材料,以研究其电化学性能。结果发现,Si/SiO2/RGO复合物展现出良好的电化学性能。在0.1 Ag-1下首次放电比容量为1899 mAh g-1。（3）以泡沫镍为基底,采用浸涂法在泡沫镍上交替负载GO和GeCl4溶液,同时利用GeCl4在空气中水解原位合成Ge02,煅烧后得到GeO2/RGO复合物电极。采用SEM、Raman、XPS、TEM等手段进行表征,确定了泡沫镍上所制备的产物为GeOO2/RGO纳米复合物。进一步,将其直接应用于锂离子电池负极,以考察其电化学性能。结果表明,Ge02/RGO复合物电极实现了 Ge的再氧化,突破了 GeO2理论容量为1100 mAh g-1的局限,并展现出优异的电化学性能。在0.2 A g1下可逆容量高达1716 mAh g-1,在1.0 A g1下循环500圈后比容量高达1159 mAh g-1,16 A g-1超大电流密度下比容量为702 mAh g-1。