锂离子电池（LIBs）自商业化以来在便携电子设备、电动汽车、储能电站等领域得到广泛应用,成为20世纪最伟大的发明之一。近年来由于电动汽车、储能电站等领域的快速发展,对LIBs的性能提出了更高的要求。新一代电池应具备更高的能量密度、功率密度和更低的成本,才能满足其在储能电站、电动汽车等领域大规模推广的需求。自LIBs商业化以来,石墨基材料一直是主流的负极材料,但是其理论容量只有372 m Ah g^-1,严重限制了高能量密度电池的发展,因此开发高比能负极材料成为当前的研究热点之一。基于转化反应的过渡金属氧/硫化物材料,因具有较高的理论容量和较低的充放电电位平台,而受到人们广泛关注。但是此类材料在充放电过程中发生材料粉化,在电极/电解液界面处不断催化电解液分解,造成电池循环性能变差,直接影响了此类材料的应用。因此开发新型过渡金属氧/硫化物材料,提升材料在充放电过程中的稳定性,是推动此类材料走向应用的必经之路。基于此,本论文研究主要包括以下三个方面:（1）水热法合成了片状Sn S₂,经电镜表征为纯1T相。与商业化混合相（1T和1H）的Sn S₂相比,1T相Sn S₂具有更高的容量、更低的电压平台和较低电阻。但是片状Sn S₂在循环30个周期后,容量衰减迅速,放/充电容量只有443.5/438.2m Ah g^-1,仅为初始容量的30%。对循环后电极形貌研究表明,Sn S₂经过循环后,形貌遭到严重破坏。此外,电解液在电极表面分解,形成较厚的固体电解质层（SEI膜）,损害了循环寿命。（2）为了解决金属氧化物循环稳定性差的问题,首先采用水热法设计合成了熵稳定的四元中熵金属氧化物（MEOs）纳米颗粒。研究发现,200℃的水热条件下保温6 h的MEO具有优异的循环性能(在第2次和90次循环周期中放电容量分别为730.9 m Ah g^-1和755.8 m Ah g^-1)和倍率性能(循环50个周期以后,回到100 m A g^-1容量保持率达到92.04%)。随后进一步发展了共沉淀的合成方法,制备了五元的高熵金属氧化物（HEO）。通过XRD、SEM和电化学等表征手段对其形貌、成分和电化学性能进行了详细研究。HEO颗粒平均尺寸在0.5-3μm,相比以同样方法制备的单/混合/中熵过渡金属氧化物来说,HEO具有更加优异的循环稳定性(在第115个循环周期后放电容量为814.9 m Ah g^-1,相较于第2次循环周期的容量保持率为99.6%)。循环后的HEO电极片表面颗粒均匀、活性材料形貌得到较好的保持,没有产生明显的裂纹与厚的SEI膜。表明HEO材料能够更好的承受在电池充放电过程中的应力变化,同时对催化电解液分解的作用较弱,因此能够保持良好的充放电循环稳定性。（3）采用固相法合成了Na Ge_3/2Mn_1/2O₄（NGMO）,主相成分为隧道结构的Na₄Ge₉O₂₀。颗粒尺寸在1-3μm,具有良好结晶性。作为SIBs负极材料,隧道结构有利于大尺寸Na⁺脱嵌,能够有效缓解体积膨胀/收缩带来的性能衰减。相比纯Na₄Ge₉O₂₀,NGMO在具有较高的能量密度与循环稳定性(在第2次循环周期中,放电容量达到200.32 m Ah g^-1;在第50次循环周期的放电容量依然可以保持173.8m Ah g^-1,而同样条件下Na₄Ge₉O₂₀的容量只有27 m Ah g^-1)的同时,具有较为安全的工作电压（～0.36 V）。以上研究结果表明,在LIBs中,多元过渡金属氧化物设计,能够提升活性电极在可逆储锂过程中的循环稳定性。而HEO中阳离子固溶混合、熵稳定效应是保持材料稳定的前提,由于HEO内部具有的快速离子扩散性能,使此类材料具有优异的倍率性能。以上结果表明,HEO类材料是一类非常有潜力的LIBs负极材料。对于SIBs,低成本、隧道结构负极材料能够有效缓解较大半径的Na⁺在活性电极中脱嵌带来剧烈的体积膨胀,为SIBs负极的开发提供了新的参考。