由于人类社会对高性能锂离子电池的迫切需求,研究能够取代传统石墨类负极的电极材料已经得到了科研工作者的广泛关注。在各类负极候选材料中,MoO₂有着结构独特、电导性好、理论容量高以及资源丰富等优点而被认为是一种极具潜力的负极材料。因此,本文通过第一性原理计算方法研究改性MoO₂作为锂离子电池负极材料的相关电子特性、锂吸附以及扩散性能。首先研究硼、碳、氮掺杂和氧空位缺陷对MoO₂的电子特性、锂吸附以及扩散性能的影响。硼掺杂对锂吸附的影响取决于吸附位点与缺陷位置的距离。氧空位MoO₂具有最大的锂扩散势垒,锂扩散最困难。碳和氮掺杂的MoO₂具有高的吸附能、缺陷附近对锂小的扩散势垒和高的扩散系数,说明碳和氮掺杂可以改善MoO₂用于负极材料的锂吸附和扩散性能。然后设计两种新型的二维多孔MoO₂（P2-MoO₂和O-P2-MoO₂）并研究其结构稳定性、电子特性以及其锂吸附与扩散性能。O-P2-MoO₂的结构更稳定,对锂的吸附作用更强,锂扩散势垒更小,说明O-P2-MoO₂可以作为一种新型锂离子电池负极材料。最后研究硼、碳和氮掺杂对O-P2-MoO₂的电子特性、锂吸附以及扩散性能的影响。硼、碳和氮掺杂都可以调节O-P2-MoO₂的电子特性,但是锂吸附以后硼和氮掺杂对能带的调节作用消失。相反碳掺杂的O-P2-MoO₂在锂吸附后仍然保持金属特性。此外,硼、碳和氮掺杂都可以增强锂吸附。硼掺杂结构的锂扩散势垒最小,氮掺杂的最大。综合对比,碳掺杂对O-P2-MoO₂的电子特性、锂吸附和扩散性能的调节和提升效果最好。本文的研究表明,掺杂和维度降低可以有效调控MoO₂的电子特性以及锂吸附和扩散性能。这些研究为锂离子电池负极材料的设计和研究提供了理论参考。