随着人们环保意识的逐渐增强，环境友好型电动汽车已经成为汽车未来的发展方向。锂离子电池最有可能成为电动汽车的动力电源。然而，商业化的锂离子电池的能量密度和功率密度不能满足要求。解决这一问题的有效办法是寻找高容量、高功率密度的电极材料代替商业化的电极材料。随着研究的不断深入，基于转换反应的电极材料逐渐引起人们关注。这类电极材料可实现多电子转移，提供更高的容量和能量密度。基于转换反应的电极材料种类很多，例如金属氟化物、氧化物、氮化物及硫化物等。然而，这类电极材料在充放电过程中都存在体积膨胀和导电性差等问题，导致电化学性能较差，阻碍进一步应用。将材料纳米化并与导电材料复合是解决这些问题比较有效的方法。基于以上研究思路，设计合成特殊结构的纳米材料，并研究它们的储锂机制。　　本文的主要结论是:　　1.通过一种简单、低成本、可量产的方法-冷冻干燥法制备合成了超薄的GeO2-RGO片状复合材料。该材料表现出较高的可逆容量、较好的循环和倍率性能。这是一种普适性的方法，可以扩展到其它复合材料体系，为超薄纳米复合材料的合成提供新的方法。　　2.使用一种简单有效的方法制备合成了具有三维大孔结构的泡沫镍与Ni2GeO4纳米颗粒的复合材料。该复合材料作为锂离子电池负极材料时，表现出优异的电化学性能。如此好的电池性能主要可以归结为设计合成的材料具有独特的三维大孔结构，以及适合的材料和载体。这种设计合成方法可以应用到其它存在同样问题的锂离子电池材料中，为锂离子电池电极材料的研究提供新的思路。　　3.通过碳化商业丝绸网制备了透明导电碳网，并通过激光加工将其制备成透明电极。制备的透明电极在触摸开关和超级电容应用方面表现出很好的性能，为透明器件的研发提供新的研究思路。