中间相碳微球（MCMB）作为锂离子电池商业化负极材料,具有循环稳定性好、成本低廉以及环境友好等优点,但是其比容量低、倍率性能差以及低温性能不佳等问题一直限制着高性能锂离子电池的发展。锗（Ge）的理论比容量高达1600mAh·g^-1,是非常具有发展前景的负极材料,但是在储锂过程中锗负极材料会发生严重的体积变化,导致电极粉化失效。本文设计并成功制备了新型的锗及其氧化物的纳米颗粒原位包覆中间相碳微球的复合负极材料,实现了负极材料的比容量和倍率性能的大幅度提高,显著改善了负极材料的低温电化学性能,并系统研究了材料制备工艺、微观结构和电化学性能之间的关系。论文以GeO₂为锗源,采用液相还原法在MCMB表面原位包覆Ge O_x纳米颗粒制备出了GeO_x/MCMB复合负极材料,并系统研究了还原剂NaBH₄的用量、还原剂NaBH₄的添加方式、热处理等工艺以及不同投料比例对GeO_x/MCMB复合负极材料的结构、形貌和电化学性能的影响。研究结果表明,当Ge与MCMB的质量比为4:6时,GeO_x/MCMB复合材料的循环稳定性和倍率性能最佳:在0.2C倍率下首次放电和充电比容量分别为1106.9 mAh·g^-1和702.5 mAh·g^-1,经50次循环后,可逆比容量高达648.9 mAh·g^-1,容量保留率为92.37%,相当于理论比容量的84.69%。在2C倍率下可逆比容量为433.3 mAh·g^-1,容量保留率高达60%。通过采用Ar/H₂气氛对原始GeO_x/MCMB进行热处理制备了Ge/MCMB复合负极材料,Ge/MCMB复合负极材料的首次库伦效率得到了显著提高。当Ge与MCMB质量比为6:4时,Ge/MCMB复合材料首次放电和充电比容量分别为1168.4mAh·g^-1和944 mAh·g^-1,首次库伦效率高达80.79%,经100次循环后,可逆比容量为827.5 mAh·g^-1,容量保留率高达87.85%,相当于理论比容量的73.49%,展现出良好的循环性能。探究了Ge/MCMB复合负极材料和MCMB在0℃、-10℃和-20℃下的电化学性能及衰减机制。研究结果表明,Ge包覆后的MCMB减小了极化现象,从而降低了阻抗,提高了低温电化学性能。在-20℃下,Ge/MCMB复合材料的可逆比容量仍有213.9 mAh·g^-1,大幅度提高了负极材料的低温性能。研究了不同包覆量的复合负极材料与PC基电解液的相容性,并分析了利用Ge或GeO_x纳米颗粒包覆MCMB可以显著改善电解液相容性的原因。研究结果表明,当Ge与MCMB质量比为4:6时,GeO_x/MCMB复合材料在PC基电解液中的相容性最好。在0.5C的倍率下,首次放电和充电比容量分别为1420.1 mAh·g^-1和610 mAh·g^-1,库伦效率为42.9%,经50次循环后,GeO_x/MCMB复合材料的可逆比容量仍有399 mAh·g^-1,在-20℃下可逆比容量仍有264.1 mAh·g^-1。