能源与环境问题已经成为全球面临的两大严峻问题，造成这种现象的原因在于人类对化石能源的过度开发和利用。因此，探索新型清洁能源技术已成为全球科学家研究的焦点。目前，锂离子电池因具有能量密度高、工作电压高、自放电率低等优势，被广泛地应用于便携式设备、电动汽车以及智能电网领域中，是目前新型储能技术研究的热点。与此同时，钠离子电池具有与锂离子电池相似的电化学储能特性，并且地球上的钠资源比锂资源更为丰富，因此，探索开发新型钠离子电池电极材料也是目前新型二次电池研究的热点之一。本文主要围绕上述两方面的内容开展了一系列的研究工作。一方面采用高温固相法和溶剂热法分别制备出钙钛矿结构CoTiO3和NiTiO3纳米颗粒，之后采用球磨法和溶剂热法将材料与石墨烯进行复合，得到复合的锂离子电池负极材料，通过调节加入石墨烯的量，来改善复合电极材料的电化学性能；另一方面采用水热法合成了层状结构 Na2Ti3O7纳米管，采用葡萄糖作为碳源来改善Na2Ti3O7纳米管的电化学性能，最终得到具有优异循环性能和倍率性能的复合钠离子电池负极材料。　　本研究主要内容包括：⑴采用高温固相法制备CoTiO3纳米颗粒，通过优化反应热处理温度确定在800℃热处理反应物可以得到物相纯净的 CoTiO3纳米颗粒，随后，将CoTiO3纳米颗粒同不同比例的石墨烯进行复合。电化学测试结果显示，在20%的复合含量下，CoTiO3/G复合材料具有最佳的性能，经过50次循环后，放电比容量仍能在470 mAh g-1左右，且在4 A g-1的高倍率下，仍然具有148.9 mAh g-1的比容量。电化学性能改善的原因主要体现在两个方面：(1)石墨烯具有片层状结构，可以附着大量的CoTiO3颗粒，抑制了CoTiO3纳米颗粒的团聚；(2)石墨烯具有优异的导电性能，同 CoTiO3材料进行复合，可以提高 CoTiO3材料的电化学性能。⑵采用溶剂热法制备NiTiO3纳米颗粒，通过优化反应热处理温度，得出在600℃热处理前驱体即可得到颗粒尺寸在40-50 nm，物相纯净的 NiTiO3纳米颗粒；将NiTiO3纳米颗粒同氧化石墨烯（GO）采用溶剂热法复合，制备出一系列不同石墨烯含量的NiTiO3/RGO复合材料。结果表明，当RGO的含量在10%时，所得到的NiTiO3/RGO复合材料具有最佳的比容量、循环稳定性和倍率性能，在50次循环后，可以保持400 mAh g-1的比容量，且在2 A g-1的大电流密度下仍有173.4 mAh g-1的比容量。复合材料电化学性能改善的原因归结于石墨烯良好的导电性、大的表面积以及高的电荷迁移率。⑶采用水热法制备出Na2Ti3O7纳米管，随后采用溶剂热法对 Na2Ti3O7纳米管进行碳包覆。结果显示，碳材料的加入可以显著提高Na2Ti3O7的电化学性能，在1 C下经过100次充放电循环，能保持142.2 mA h g-1的比容量，在10 C下高倍率充放电，比容量可达83.75 mA h g-1。Na2Ti3O7@C复合材料电化学性能得到改善的原因主要有以下几点：包覆在纳米管表面的碳层可以改善Na2Ti3O7的导电性；包覆在纳米管表面的碳层可以降低电极的极化程度；碳包覆层的存在可以提高Na+的扩散系数，从而缩短Na+的扩散距离；碳层和管状结构的协同作用在动力学上可以显著改善Na+的传递和扩散过程。