锂离子电池（LIBs）作为安全高效的储能设备应用越来越广泛,但在低温环境下仍然存在性能衰减严重和安全性差等问题。低温下商业化锂离子电池石墨负极表面析锂与电极表面固态电解质界面层（SEI）的不稳定是性能衰减的主要原因。发展高比能负极材料以及与其相匹配的电解液,在高容量负极表面构筑快速稳定的SEI膜是关键。合金负极由于其较高的储锂容量被广泛研究,但是在充放电过程中体积膨胀/收缩,材料粉化失活,造成容量衰减。除了材料本身的原因,电解液也是促进SEI膜稳定快速生成的关键因素。为了改善合金型负极的储锂性能和循环稳定性,尤其是其在低温下的性能,针对以上问题,本论文开发了基于室温下镓铟锡（Ga In Sn）液态金属（LM）的合金型复合材料用于锂离子电池负极,并通过引入共溶剂的策略发展了与其相匹配的电解液。对电解液的适用性、与电极的兼容性以及改善电极低温性能的作用机制进行了研究,具体研究内容主要包括以下三个方面:（1）面向低温下Ti₃C₂T_X@LM复合电极性能衰减的问题,制备了与Ti₃C₂T_X@LM电极相匹配的共溶剂型锂离子电池电解液。通过电化学测试探究锂盐Li PF₆和Li TFSI对电解液低温性能的影响,结果表明基于Li TFSI盐的电解液在低温下具有更高的容量,但是容量随循环进行迅速衰减。分别采用PC（碳酸丙烯酯）和MB（丁酸甲酯）为共溶剂制备了两种低温电解液体系Li TFSI-EC/DEC/PC（PC体系）和Li TFSI-EC/DEC/MB（MB体系）。使用MB体系电解液的Ti₃C₂T_X@LM电极在-20℃下具有更高的容量(390 m Ah g^-1)和容量保持率（78%）。结果表明含有共溶剂MB的电解液与Ti₃C₂T_X@LM电极具有良好兼容性与低温性能。（2）系统研究了MB体系电解液改善Ti₃C₂T_X@LM电极低温性能的作用机制,对MB的作用进行了深入探究。对电解液在不同温度下的黏度和离子电导率进行了研究,结果表明加入MB后电解液在-20℃下黏度从52.07 m Pa s降低到13.75 m Pa s,同时离子电导率从1.38提高到3.44,说明MB可以有效改善低温下Li⁺在电解液中的传输能力。电化学测试表明,加入MB后电极的充电平台电位降低,放电平台电位升高,电极的R_CT值减小,说明MB可以有效改善锂脱嵌行为,降低电极和电解液界面的阻抗,提高Li⁺传输动力学。循环后电极的SEM结果表明,在电解液中引入MB后电极表面更加平整,SEI膜连续均匀且富含Li F,同时在充放电过程中电极材料一直保持完整的结构和良好的自修复性。不同充放电电位的电极材料的拉曼光谱显示,发现使用MB体系电解液的电极在充放电过程中保持着良好的可逆锂脱嵌行为。（3）为了进一步证实MB体系电解液与MXene@LM复合电极的兼容性与普适性,制备了新型MXene@LM材料（V₂CT_X@LM）。通过XRD、SEM、TEM和XPS表征发现,制备的V₂CT_X@LM材料具有稳定的层状结构,LM呈现纳米液滴态分布于MXene层间,与MXene层保持良好接触。V₂CT_X层状材料可以为LM提供良好的限域空间和离子通道。电化学测试结果表明,在MB体系电解液中V₂CT_X@LM电极在-20℃下具有优异的长循环性能、高的储锂容量(479m Ah g^-1)和容量保持率（74.3%）。通过SEM和XPS对循环后的电极形貌和SEI膜的成分进行表征。循环后的电极材料依然保持完整的层状结构,在充放电过程中LM保持着良好的自修复性,且生成了富含Li F成分的致密完整的SEI膜。证明了V₂CT_X@LM电极与MB体系电解液具有良好的兼容性,为开发适用于LM合金负极的低温电解液提供了切实可行的方案。