金属化合物作为锂离子电池负极材料具有成本较低、环境友好等优势,但通常电子导电性差,从而限制了其储锂性能。对金属化合物进行结构调控或将其与高导电材料复合,是改善金属化合物电极材料电化学储锂性能的有效方法。过渡金属碳/氮化物（MXene）是一种具有类金属导电性的新型二维材料。本文以获得高性能的锂离子电池负极材料为目的,采用MXene原位转化法或水热法制备了系列二维金属化合物纳米片材料;通过静电自组装、混合-抽滤等方法,将金属化合物纳米片材料与MXene复合,制备了高性能的TiO2/Ti3C2TxMXene、Nb2O5/Nb2CTxMXene和SnS2-MXene/rGO复合负极材料。具体研究内容如下:（1）以Ti2CTxMXene作为前驱体,通过原位氧化法制备了具有二维层状结构的多孔二氧化钛（TiO2）纳米板,进而将其与高导电性的二维Ti3C2TxMXene进行静电自组装,构筑了具有强界面相互作用的2D-2D结构TiO2/Ti3C2TxMXene复合材料。在复合材料中,TiO2纳米板均匀分散在MXene纳米片上。均匀分散的TiO2纳米板及其多孔结构使其电化学活性位点得到充分暴露,有利于提高其比容量。高导电性的MXene的引入促进了电子的快速传输,显著改善了材料的倍率性能。因此,TiO2/Ti3C2TxMXene复合材料在50 mA g-1电流密度下,表现出360.8 mAh g-1的首次可逆容量,在2 A g-1电流密度下仍可保持84.2 mAh g-1。复合材料还具有优异的循环稳定性,在1 A g-1下经10000次循环后比容量维持在97.8 mAh g-1。（2）以Nb2CTxMXene为前驱体,通过原位氧化法制备了二维五氧化二铌（Nb2O5）纳米片材料,并进一步与Nb2CTxMXene混合后真空抽滤,制备了具有2D-2D结构的柔性自支撑Nb2O5/Nb2CTx复合膜电极,可直接用作锂离子电池负极。复合膜具有层层堆叠的2D-2D结构,可以有效抑制Nb2O5纳米片的团聚,使其活性位点充分暴露,并缓冲Nb2O5纳米片的体积膨胀,且在层间存在孔隙,为快速离子传输提供了通道。因此,Nb2O5/Nb2CTx复合膜电极表现出了高比容量、良好的循环和倍率性能,在50 mA g-1具有446 mAh g-1的首次可逆比容量,循环70次后比容量仍保持在368.8 mAh g-1,且在2 A g-1的电流密度下,具有163.4 mAh g-1的比容量。（3）通过水热法制备了二硫化锡（SnS2）纳米片材料,并将其与MXene、rGO二维层状纳米片材料通过低温水热法复合,构筑了具有强界面相互作用的三维气凝胶结构SnS2-MXene/rGO复合材料。三维气凝胶蓬松多孔的结构可以有效抑制SnS2纳米片的团聚,并且能够有效缓冲SnS2纳米片在储锂过程中的体积膨胀。MXene/rGO构筑的三维导电基底,既改善材料的电子导电性,又可以促进电解液的渗透和离子的快速传输。因此,三维SnS2-MXene/rGO复合材料表现出了高比容量,在0.1 A g-1电流密度下比容量达到1000.4 mAh g-1,且在1 A g-1的电流密度下,比容量可保持684.4 mAh g-1。