锗（Ge）基材料拥有极好的锂离子存储能力,被认为是最有希望替代商业化锂离子电池石墨负极的候选人之一。然而,锗基负极材料在锂离子电池的锂化/脱锂过程中会产生巨大的体积变化,这严重影响了电池的循环性能而强烈阻止了其商业化应用。本文采用水热处理、高温热还原等方法制得了Ge/Fe_xGe@C纳米线和Cu₃Ge/Ge@C纳米棒,通过行星球磨和热处理得到了Li₂Ti Ge O₅、Li₂Ge O₃和Li₂Ge O₃/G复合材料。将这些材料用作锂离子电池负极,极大地改善了锗基材料的循环性能,同时也展现了优异的倍率性能。主要内容为:（1）以二氧化锗、三氧化二铁、乙二胺为原材料水热处理合成Ge-Fe-O_x/EDA双金属氧化物纳米线,碳包覆后在高温下还原得到Ge/Fe_xGe@C纳米线。碳包覆纳米线状设计有效地增强了材料的结构稳定性。当Ge/Fe_xGe@C用作锂离子电池负极材料时,在1 A g^-1的电流密度下循环400次后仍有547 m Ah g^-1的比容量。（2）以二氧化锗、一水乙酸铜、乙二胺为原材料在不锈钢反应釜中160℃加热24 h得到单晶锗酸铜（Cu Ge O₃）纳米棒,包覆盐酸多巴胺后在H₂/Ar混合气氛下高温还原得到Cu₃Ge/Ge@C纳米棒。这种豆荚状的多孔碳包覆纳米棒状结构和非活性相Cu₃Ge的引入不仅能加速电荷传输,还可以有效限制体积膨胀,这极大地改善了材料的循环寿命。当Cu₃Ge/Ge@C用作锂离子电池负极材料时,在0.2 A g^-1的电流密度下循环500次后放电比容量为956 m Ah g^-1,且在1 A g^-1的电流密度下循环200次后仍有756 m Ah g^-1的高比容量。（3）以二氧化锗、二氧化钛、碳酸锂为原材料经过多次行星球磨和高温加热制备锗酸钛锂（Li₂Ti Ge O₅）,当Li₂Ti Ge O₅用作锂离子电池负极材料时,在5 A g^-1的电流密度下循环420次后比容量为190 m Ah g^-1;分别以二氧化锗、碳酸锂和二氧化锗、碳酸锂、膨胀石墨为原材料,经过行星球磨和高温热处理两步大量合成锗酸锂（Li₂Ge O₃）和锗酸锂/石墨复合材料（Li₂Ge O₃/G）,当Li₂Ge O₃、Li₂Ge O₃/G用作锂离子电电池负极材料时,在1 A g^-1的电流密度下循环100次后,Li₂Ge O₃放电比容量为570 m Ah g^-1;在2 A g^-1的电流密度下循环150次后,Li₂Ge O₃/G放电比容量为632 m Ah g^-1,在高电流密度下展现了较好的稳定性。