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目前，锂离子电池已经广泛作为现代电子仪器和电动交通等领域的一种新型的储能装置而备受青睐，主要是因为锂离子电池既拥有高的能量密度和反复充放电循环利用等特征，又拥有成本低污染性少等优势。然而，现阶段，商业化的锂离子电池的比容量并不是非常理想（理论比容量只有372 mAh/g），远远无法满足电动汽车动力电源和太阳能等新能源的储能设备方面的高功率、高能量的标准。而金属氧化物作为锂离子电池理想的负极材料，其理论比容量值远远比石墨材料高，安全性能也比石墨材料好很多，在未来的市场具有非常好的发展空间而备受关注。但是，块体材料的金属氧化物导电性不好、充放电过程会引起的体积膨胀，而这些因素将导致其电化学性能大大降低。本文主要从金属氧化物的不足方面寻找解决路径，因而将金属氧化物制备成纳米级的片状并均匀依附在3D多孔结构的自支撑柔性的导电基质上，一方面保证了金属氧化物与3D多孔结构导电基质充分接触，提高活性材料的导电性和利用率；另一个方面，这种自支撑柔性电极材料组装成电池无需使用导电剂和粘结剂等添加物，使电池制作过程方便简单，同时也避免了自支撑柔性电极材料在充放电过程中粉体现象的发生，增强了自支撑柔性电极中活性材料的循环稳定性能和比容量。 本文直接在3D多孔结构的自支撑柔性的导电基质上生长金属氧化物MnO2得到自支撑复合电极材料，体现了纳米材料与自支撑柔性电极材料的优势，并通过水热技术与电沉积技术优化设计MnO2的纳米结构与形貌，从而制备得到一系列具有良好电化学性能的MnO2电极，使电极材料在循环性能、稳定性能与倍率性能方面都有所改善，进而在此基础上，将研究对象扩展到SnO2电极材料上。本文主要工作包括以下几方面： 1．3D多孔结构的自支撑柔性的导电基质的制备。首先，通过静电纺丝技术制备得到大小均匀、表面光滑、相互交叉，具有3D多孔结构的PVDF的纳米纤维膜；然后，将3D多孔结构的纤维膜通过敏化、活化预处理，再进行化学镀，从而得到3D多孔结构的自支撑柔性的导电纤维膜，并将其应用于活性材料的导电基质。其特点是一方面3D多孔结构提供了快速的离子运输通道，另一方面，大大提高了材料的导电率。 2.3D多孔结构的纳米片MnO2/Ni/PVDF自支撑柔性电极材料的制备及储锂性能研究。分别采用水热技术与电沉积技术在3D多孔结构的自支撑柔性的导电基质上合成了两种不同结构的纳米片状MnO2负极材料。通过SEM和TEM的结果表明：纳米片构成的纯相MnO2均匀地包覆在每一根3D多孔结构的自支撑柔性的导电基质上，通过电化学测试结果表明：生长在3D多孔结构的自支撑柔性的导电基质上的纳米片状MnO2都具有优良的电化学性能。 3．3D多孔结构SnO2/Ni/PVDF自支撑柔性电极材料的制备及储锂性能研究。首先，采用水热技术在3D多孔结构的自支撑柔性的导电基质上制备了纳米片状SnO2材料。对自支撑柔性电极材料充放电前后的形貌进行对比分析，结果表明在电化学测试之前纳米片SnO2非常均匀地包覆在导电纤维表面，纤维之间的3D多孔结构非常完整，充放电循环60次后，每一根纤维的直径增加了，纤维表面形成了一层厚厚的SEI膜，用稀盐酸浸泡后，纤维表面的纳米片SnO2物质以及纤维之间的3D多孔结构仍然保持完好，整个自支撑柔性电极材料表现出非常优异的电化学性能。