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近年来,锂离子电池（LIBs）在人类生活的各个领域都得到了广泛的应用,它具有安全稳定性好、循环性能良好、工作电压高、环境友好等多种优点。负极材料的选取对锂离子电池的循环性能起着至关重要的作用,目前商业化锂离子电池主要采用石墨作为负极材料,但是石墨的理论比容量较低,在低温和大倍率充放电时安全性较差,这些问题使其无法满足下一代高性能锂离子电池的需求。因此探索和开发可替代石墨的高比容量、高倍率、长寿命、高安全性锂离子电池新型负极材料成为了当务之急。与传统的锂离子电池碳负极材料相比,过渡金属氧化物比容量高、来源丰富、合成工艺简单,是一种非常有发展前途的锂离子电池负极材料。近年来,关于二元过渡金属氧化物的研究逐渐深入,它具有比一元过渡金属氧化物更优的电化学性能。综合考虑不同过渡金属原子之间所具有的电化学协同作用,本文选取介孔ZnMn2O4和ZnFe2O4微球为研究对象,通过改良合成方法控制产物结构,从前期方法和掺杂改性两个角度改善这两种二元过渡金属氧化物作为锂电池负极时其固有的导电性差、体积变化大、容量衰减快的问题。旨在制备电化学性能更好的ZnMn2O4与ZnFe2O4以期能够作为高效的负极材料应用在锂离子电池中。采用改良的混合溶剂热法构造小尺寸（纳米级）的ZnMn2O4和ZnFe2O4介孔球,并对后者进行了改性研究,即将ZnFe2O4和多壁碳纳米管（MWCNTs）超声混合制成ZnFe2O4/MWCNTs复合物（MWCNTs所占质量分数约为6.5 wt%）,研究其电化学性能;而后采用原位合成法将MWCNTs的含量为提高到23.5 wt%,所制得ZnFe2O4/MWCNTs复合材料电化学性能的较为出色。本论文主要以二元过渡金属氧化物ZnMn2O4和ZnFe2O4为研究对象,通过合理设计材料组成及微观结构,制备出具有优异电化学性能的过渡金属氧化物负极材料,为以过渡金属氧化物为负极材料的高性能锂离子电池的设计和研发提供重要的实验数据和理论基础。主要研究内容如下:（1）采用一种新式改良的溶剂热法,以尿素和碳酸氢铵作复合沉淀剂,引入柠檬酸作为碳源,合成了小尺寸的ZnMn2O4空心微球,通过合理控制反应条件制备出了小尺寸的ZnMn2O4空心球,以期解决ZnMn2O4作为电极材料在充放电过程中体积变化大、电导率低的缺点。探究其合成方法并利用X射线衍射、扫描电镜和透射电镜等手段对产物进行了结构表征。将此介孔ZnMn2O4作为锂离子电池负极材料研究其电化学性能,测试结果表明介孔ZnMn2O4球具有良好的循环性能和倍率性能,在200 mA g–1电流密度下循环100次后容量高达1209 mAh g–1,在500 mA g–1电流密度下循环1000次之后仍能保持在648 mAh g–1,据我们所知,无论是在200 mA g–1下还是在500 mA g–1下,本文所制得样品的放电容量在目前所报道的纯相ZnMn2O4中均是最高数值。另外,还研究了水溶性羧甲基纤维素钠（CMC）粘结剂对其电化学性能的影响:与传统的聚偏氟乙烯（PVDF）粘合剂相比,CMC可以大幅度提高ZnMn2O4空心微球的性能,证明是一种高效,有潜力的锂电池负极材料。（2）采用两步法（水热合成+高温煅烧）制备介孔的ZnFe2O4空心微球然后将ZnFe2O4和MWCNTs（多壁碳纳米管,经浓硝酸酸化）利用超声法进行混合,得到ZnFe2O4/MWCNTs复合物。利用XRD,XPS,拉曼光谱,扫描电镜和透射电镜对它们进行结构表征,经TGA证明后者MWCNTs所占质量分数为6.5 wt%。最后分别将纯相ZnFe2O4和ZnFe2O4/MWCNTs复合物作为负极装配于锂离子电池中并进行电化学性能测试。测试结果表明,ZnFe2O4/MWCNTs复合物表现出优异的电化学性能:在电流密度为100 mA g-1时,经过100次循环后放电比容量为908 mAh g–1,远高于ZnFe2O4的523 mAh g–1,两者在相同条件下的放电比容量均高于石墨,并且MWCNTs的添加有效的提高了ZnFe2O4的电化学性能。（3）为了获得电化学性能更好的ZnFe2O4/MWCNTs复合负极材料,我们设计提高MWCNTs的含量。利用改良溶剂热法原位合成ZnFe2O4和ZnFe2O4/MWCNTs复合材料（TGA证明MWCNTs所占质量分数为23.5 wt%）,循环性能优异。在200 mA g–1的电流密度下循环200次后放电比容量为1279 mAh g-1,当电流密度为500 mA g–1,循环400次后其放电比容量仍能达到944 mAh g–1,据我们所知,在相同条件下其放电比容量在同类文献中属于最高数值。