近年来,随着电子产品的不断涌现和新能源汽车的快速发展,全球对能源的需求不断增加,传统化石能源的消耗对全球碳减排和气候变化带来了深刻影响。基于对可持续发展和能源安全的考虑,新能源得到大力发展。锂离子电池目前仍主导着商业市场,负极材料作为锂离子电池中的关键部件之一,它的结构和性质在极大程度上影响着电池的整体性能表现。目前,以石墨为负极的传统锂离子电池由于低的能量密度,难以满足市场的需求,因此,开发新型负极材料具有重要的意义。金属有机框架材料（MOFs）作为一种新兴的有序晶体材料,具有可定制的拓扑结构、功能和孔隙度,已经广泛地应用于各个领域。其中,最重要的应用之一是MOFs在储能领域中的应用,因为其骨架和多孔结构可以提供有效的电子和离子传输通道。沸石咪唑框架材料（ZIFs）作为MOFs的一种,具有四面体型三维网状结构,结构单元类似沸石,具有热稳定性好的特点,已经在锂离子电池领域表现出潜在的应用前景。但是MOFs负极容量普遍较低,为了进一步实现MOFs负极实际应用的可能,目前研究集中在对MOFs材料进行改性。因此,本文围绕制备ZIF-67、ZIF-67衍生材料和ZIF-67基复合材料开展并探究其作为锂离子电池负极材料时的性能表现,具体研究内容如下:1.CoZn-ZIFs的制备及其在锂离子电池中的应用:采用一步水热法制备了 ZIF-67和CoZn-ZIFs。通过SEM、HRTEM、BET、XRD和XPS表征产物的结构特征和化学组成。当作为锂离子电池负极材料时,实验结果显示,ZIF-67较CoZn-ZIFs具有更大的比容量、更好的倍率性能和更高的循环稳定性,在电流密度为100 mA g-1时,ZIF-67负极进行150次充放电循环后,其比容量为125.0 mAh g-1,可见Zn2+的引入并不能有效改善ZIF-67基负极材料的性能表现。2.ZIF-67衍生的Co3O4的制备及其在锂离子电池中的应用:通过一步热解法将ZIF-67 转化为三维立方体状金属氧化物 Co3O4,通过 SEM、TEM、HRTEM、XRD、EDS 和Mapping表征产物的结构特征和化学组成。作为锂离子电池负极时,结果显示,Co3O4较ZIF-67表现出更优异的循环性能和倍率性能,且由立方体状ZIF-67在300℃条件下衍生得到的Co3O4具有更好的电化学性能,在电流密度为500 mA g-1时,进行200次充放电循环后,比容量保持在596.5 mAh g-1。该项工作证实了由MOFs衍生的金属氧化物具有更优异的电化学性能,归因于:（1）增强的导电性和结构稳定性;（2）Co3O4的纳米级尺寸有利于电化学反应和降低机械应力;（3）三维结构更适合与电解质之间的充分接触、还可以减轻体积膨胀;（4）介孔结构为锂离子的传输提供了通道也方便了电荷及电子的转移。3.Co3O4/ZIF-67复合材料的制备及其在锂离子电池中的应用:为了缓解上一章中由ZIF-67衍生的Co3O4负极材料在循环过程中因为金属氧化物的体积膨胀效应导致的较快的容量衰减,在本章中采用种子媒介法设计合成了十二面体Co3O4/ZIF-67复合材料。通过使用SEM、HRTEM、BET、XRD和XPS对产物的结构特征和化学组成进行表征。此外,该合成策略具有普适性,可以扩展到其他金属氧化物和ZIF-67的复合,例如CuxO和ZnO。当Co3O4/ZIF-67作为锂离子电池负极材料时,较它们各自单独使用时具有更强的储锂能力,在电流密度为500 mA g-1时,进行200次充放电循环后,Co3O4/ZIF-67负极的比容量为689.1 mAh g-1,优越的性能表现取决于:（1）ZIF-67层阻止了 Co3O4直接暴露于电解液中,可提高SEI膜的稳定性;（2）ZIF-67层还能缓解循环过程中Co3O4的体积膨胀;（3）ZIF-67的高比表面积和孔道特性有利于锂离子的嵌入和脱嵌。该项工作对开发具有普适性的策略来提升MOFs基复合材料的电化学性能具有重大的意义。