随着社会需求的提高,低能量密度的锂离子电池已经满足不了人们的需求,而负极材料作为提高锂离子储锂能力的关键要素之一,探索绿色环保且高性能的负极材料已成为世界的关注焦点。钙钛矿结构锡酸盐作为一种新型负极材料具有高比容量,低电位以及储存量丰富等优势;但这类材料在脱锂-嵌锂过程中易发生体积膨胀,引起电极粉化或者脱落,使电极无法保持长的循环寿命。大量研究表明,碳材料具有较高的电子导电率,良好的稳定性以及碳基体可作为电子通道增强电接触,优化电极的电化学性能;此外,一维碳纳米结构可以形成导电网络,增强电子传输能力,而且还可有效降低循环中因体积效应所引起的应力,有利于保持电极结构的稳定性。本文以CaSnO₃@C核壳纳米纤维(CaSnO₃@C NFs)和柔性ZnSnO₃/C纳米纤维(ZnSnO₃/CNFs)复合膜作为锂离子电池负极材料,着重探究了碳化温度、碳含量或锡酸盐含量对纳米复合电极电化学性能的影响。得益于一维纳米结构以及钙钛矿锡酸盐材料高理论比容量和碳材料高导电性的协同作用,上述复合电极材料均表现出较为优异的电化学储锂能力。具体研究成果如下:1.采用静电纺丝先制备出CaSnO₃纳米纤维(CaSnO₃ NFs),再结合原位聚合法及碳化处理合成出CaSnO₃@C NFs。相对纯CaSnO₃ NFs,CaSnO₃@C NFs因其一维CaSnO₃核高比容量特性和碳壳高导电性及稳定性的结合而表现出较好的电化学性能。随着碳化温度的升高或者核壳纳米纤维中碳含量的增加,CaSnO₃@C NFs电极的比容量均呈先增大后减小的趋势。600℃碳化制得的含碳量约为28 wt%的CaSnO₃@C NFs具有最佳的电化学性能。在100 mA g^-1电流密度下充放电,其初始放电比容量能够达到1102.2 mAh g^-1,100次循环后比容量维持在548.8 mAh g^-1,当电流密度增加到2 A g^-1时,比容量仍能保持在331.9 mAh g^-1。2.利用水溶液法先合成出ZnSnO₃纳米立方体(ZnSnO₃ NCs),然后再通过静电纺丝及碳化处理制备出ZnSnO₃/CNFs复合膜。该材料具有柔性自支撑特性,可直接使用作为无粘结剂负极;同时ZnSnO₃ NCs较好地分散于CNFs中,这种复合结构不仅能够为电子和锂离子的运输提供一个三维导电通道,而且还可以提高电极材料与电解液的接触面积,缩短锂离子的扩散路径,以及抑制体积效应,使ZnSnO₃/CNFs复合膜电极的容量保持率和循环稳定性增强。随着ZnSnO₃ NCs含量的增加,ZnSnO₃/CNFs电极的比容量先增大后减小,当其含量约为34 wt%时,相应复合膜电极表现出相对较好的循环和倍率性能,当电流密度为100 mA g^-1时,首圈放电比容量为1183.1 mAh g^-1,循环100圈后可达582.6 mAh g^-1,且在2 A g^-1较高电流密度下,其比容量仍可以达到349.5 mAh g^-1。