随着能源的日益紧缺、环境的日益污染,开发高效清洁可再生的新型储能装置迫在眉睫。在众多储能装置中,具有高能量密度和长循环寿命的锂离子电池成为热点。负极材料很大程度决定着锂离子电池的性能,目前商业的负极材料主要使用的是稳定性好、价格低廉的石墨。然而,石墨具有低的嵌锂电位,在循环过程中极易产生锂枝晶,导致电池短路。此外,较低的理论容量（372 mAh g-1）使得石墨负极不能满足人们对高能储存装置的需求。SnO2作为转换型负极的一种,具有适中的嵌锂电位,保证了电池在工作过程中的安全性。此外,SnO2的理论比容量高达1494 mAhg-1,约为石墨的四倍。但SnO2在循环过程中容易聚集,造成活性材料粉碎。针对这一问题,本文的研究内容是将SnO2纳米化并与有序介孔碳材料复合,利用有序介孔碳框架将SnO2限制在初始位置,避免其聚集,以提高SnO2电化学性能。提出原位低温制备石墨烯负载纳米SnO2电极材料（SnO2@rGO/Cl BFEs）的方法,改善了传统电极材料制备过程繁琐和需要引入非活性粘结剂的问题。利用Sn2+在氧化石墨烯表面含氧基团原位形核,和随后低温热处理的方法,直接将石墨烯负载纳米SnO2活性材料生长在铜箔集流体表面。通过调节SnCl2的含量,可获得石墨烯负载不同尺寸的SnO2电极材料。同时,原材料SnCl2即作为锡源又作为氯源,通过分析发现产物为氯修饰石墨烯负载SnO2。第一性原理计算表明氯修饰增加了石墨烯与SnO2的吸附能,提高了复合材料的导电性。当作为锂离子电池负极材料时,SnO2@rGO/Cl BFEs循环500圈放电比容量稳定在734 mAh g-1。在倍率性能测试后,SnO2@rGO/Cl继续循环1600圈,仍然保持559 mAh g-1的放电容量。采用冰模板方法制备有序堆叠石墨烯负载纳米SnO2复合材料（SnO2@OS-rGO）,利用垂直向上生长的冰晶挤压GO片层到冰晶之间,且沿着冰晶有序排列。获得的面面定向排列的石墨烯片层之间具有强的π-π相互作用力,有效束缚SnO2,避免其在循环过程中聚集。氧化石墨烯和柠檬酸含量对SnO2@OS-rGO复合材料的成分及形貌影响较大。通过调控氧化石墨烯和柠檬酸含量,可得到有序堆叠石墨烯负载纳米SnO2复合材料。电化学测试结果显示,SnO2@OS-rGO复合材料显示了逐渐升高的放电比容量,循环500圈,放电比容量达到1080 mAh g-1,与初始容量相比,增加了 200%。利用不同电压区间的容量贡献,微分电压曲线和赝电容对其容量增加行为进行分析,发现逐渐增加的容量来源于SnO2转换反应的可逆性增强和凝胶状聚合物膜的分解。以Fe3O4@OA超结构为牺牲模板,设计了有序介孔碳负载纳米SnO2（SnO2@OMC）结构。Fe3O4起到几何限域作用抑制SnO2长大,油酸衍生的碳作为碳源。利用有序介孔碳的限域作用将SnO2纳米粒子在空间有效隔离开,避免其在循环过程中聚集。介孔也缓解了 SnO2脱嵌锂过程中的体积膨胀,三维相互连通的碳网提升了复合材料的结构稳定性。SnO2@OMC显示优异的电化学性能。在0.2 A g-1下循环,释放930 mAh g-1的容量。在大电流（5 A g-1）下循环1000圈,仍然保持321 mAh g-1的放电比容量。通过计算锂离子扩散系数,发现SnO2@OMC的有序介孔结构缩短了锂离子传输路径,提高了锂离子扩散系数,使得SnO2@OMC显示优异的倍率性能。