多羟基富勒烯，又被称作富勒醇，已经被应用在活体生物抗氧化剂，超大分子材料、聚合物燃料电池、质子导体等。尽管富勒醇的应用已经十分广泛，但是其在电化学领域的应用却只是一种设想而已。本项研究描述了一种使用金属酸盐为亲电试剂的高效环保的制备带负电性富勒醇的方法。合成使用低毒的四氢呋喃(THF)为溶剂，偏锌酸钠为亲电试剂在NaOH存在条件对富勒烯C60分子表面的双键进行加成。合成的产物不仅是一种多羟基富勒烯C60衍生物，而且还是一种具有复杂结构的离子型化合物。通过采用傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)、X射线能谱(XPS)、元素分析(EA)和飞行时间质谱法(MALDI-TOF-MS)对制备产物进表征，确定了衍生物的分子结构为Na+2[C60(OH)12(O)]2-2。采用本研究方法制备的富勒醇在上述混合液中显负电，并以球形的团聚态存在与溶液中，团簇的直径为50nm左右。当对上述混合液施加10V的电压时，带负电性的富勒醇会向阳极发生电迁移，并在阳极表面发生氧化沉积，沉积产物为C60O(OH)12。将沉积有富勒醇产物的电极烘干，可以得到均匀的薄膜。扫描电镜的结果表明，薄膜厚度为几十到几百纳米，由直径为50～250纳米的球形颗粒组成。本研究还采用恒电位扫描法(I-t)、循环伏安(CV)和溶解氧含量测试等手段研究了它在阳极表面的电化学行为和机理。结果表明，富勒醇在阳极表面的沉积为一个阳极氧化过程，氧化由两个析氧反应组成。　　除此之外，初步的研究了掺银改性的富勒醇在锂离子电池负极材料领域的应用。制备工艺包括：Ag+与富勒醇NaC460O(OH)分子表面-O912进行自组装，组装4+-产物为AgC460O(OH)912；然后是-O-Ag键的高温热解，300°C条件下热解后得到完全脱水的富勒醇C60O11和Ag纳米单质颗粒。将这一产物为锂离子电池的正极，Li片为负极，组装成电池后对其进行充放电及循环伏安的测试。充放电测试结果表明：与富勒烯C60相比，C60O11/Ag的放电容量要高出近一个数量级，其第5个循环的放电容量为267mAh/g(放电电压0.02-2.5V，60μA恒流充放电)，50个循环以后降为237mAh/g，即说明5个充放电循环以后，材料具有良好的循环性能。循环伏安的数据证实了，在经过几个氧化还原循环以后，C60O11/Ag负极材料的电极反应具有良好的重现性。除此之外，这一材料会在低电位(约为0.37V(vs. Li/Li+))下发生嵌锂掺杂反应，推测反应机理为C60O+nLi+neLi11 nC60O11。　　采取了辉光放电光谱法(GDS)、XRD和拉曼光谱法(Raman)对富勒醇在三种分别分布在周期表中d区(Ni、Cu)和p(Sn)区金属中的存在行为进行了研究。结果表明这3种金属中均存在热扩散行为，扩散存在两种可能，包括富勒醇在复合镀层中的扩散以及金属在富勒醇表面的扩散。以这一碳材料为研究对象，着重研究了富勒醇在复合镀层中扩散的可能性，以及最有可能采用的扩散形式。富勒醇在金属镍中的扩散激活能为33.11kJ·mol-1·K-1，采用富勒醇分子的某一六边形面吸附于Ni晶面的表面扩散；在Sn金属中的扩散为富勒醇分子的五边形面吸附于Sn晶面的沿晶扩散；250-600°C条件下，富勒醇在Cu中的扩散激活能为12.63kJ·mol-1·K-1，且在扩散过程中Cu被氧化为+1价，因此，富勒醇在Cu中的扩散为反应型扩散。　　除此以外，研究了富勒醇在金属复合材料领域的应用及其对复合镀层性能的影响。分别采用富勒醇成膜和金属电沉积两步法以及富勒醇成膜和热扩散两步法制备了金属/富勒醇复合镀层。采用GDS对富勒醇在复合镀层中的浓度分布进行了表征。通过对金属/富勒醇复合材料维氏硬度、盐雾、交流阻抗谱(EIS)和减磨性试验，分析了富勒醇对复合材料镀层的影响。结果表明：富勒醇在金属/富勒醇复合镀层中的分布不均匀；富勒醇对复合镀层的硬度、耐蚀性以及自润滑性都有不同程度的影响。