锂离子电池因具有储能容量大、安全性好、环境友好、自放电率低和无记忆效应等优点,已成为新能源汽车首选动力源之一。然而传统的碳负极材料难以满足动力电池高能量密度和安全性的需求,研发新的负极材料是锂离子动力电池的研究热点。其中硅负极材料和过渡金属氧化物、硫化物因储锂理论容量高备受关注,但在充放电时体积膨胀严重,导致材料从集流体上粉化、脱落,从而影响材料的循环稳定性。针对以上原因,本文设计合成了两种掺杂改性FeCO₃负极材料:鸡冠花状Mn_xFe_1-xCO₃负极材料、Mn_0.2Fe_0.8CO₃/rGO复合材料,以及三个体系竹炭基复合负极材料:Fe₂O₃/竹炭、MoS₂/竹炭和竹炭源硅碳复合材料。并采用一系列表征和测试方法对材料的形貌、结构和储锂性能进行了系统地分析和研究。以硫酸亚铁、硫酸锰和碳酸锂为原料,十二烷基硫酸钠（SDS）为表面活性剂,抗坏血酸为还原剂,通过水热法制备了鸡冠花状掺杂Mn_xFe_1-xCO₃负极材料,并考察了锰离子掺杂量对碳酸亚铁结构和储锂性能的影响。XRD和XPS结果表明适量锰离子掺杂不会明显改变碳酸亚铁相位结构。SEM图片显示Mn_xFe_1-xCO₃负极材料呈鸡冠花状且存在大量的隧道结构。电化学性能结果表明,当掺杂量x=0.2时,制备的Mn_0.2Fe_0.8CO₃纳米材料表现出最优的电化学性能:材料在0.05³.0 V,200 mA g^-1条件下循环100次后可逆容量仍稳定在904 mAh g^-1,在1600 mA g^-1电流密度下放电比容量仍能达到373 mAh g^-1。用改善的Hummer方法制备了氧化石墨烯（GO）,然后以GO为基底,以硫酸亚铁、硫酸锰和碳酸锂为原料,抗坏血酸为还原剂,采用一步水热法制备了Mn_0.2Fe_0.8CO₃/rGO复合材料,并考察了掺杂锰离子和复合石墨烯对材料电化学性能的影响。从SEM和TEM图可观察到颗粒状的过渡金属碳酸盐均匀地负载在片状石墨烯上。电化学性能测试结果表明,石墨烯负载和锰离子掺杂双重作用下制备的Mn_0.2Fe_0.8CO₃/rGO复合材料表现出优异的电化学性能:该材料在0.05³.0 V,200 mA g^-1下的首次放电比容量达1724 mAh g^-1,循环120次后容量仍保持在1223 mAh g^-1,在1.6 A g^-1电流密度下放电比容量保持在613 mAh g^-1。对商业竹炭分别通过硝酸镍催化和浓硝酸活化后,制得改性竹炭。然后以氯化铁为铁源,通过沉淀法在改性竹炭表面沉积FeOOH纳米颗粒,再经过高温煅烧后制得Fe₂O₃/竹炭复合材料。对比SEM结果发现竹炭改性前后,孔道结构发生了一定变化,孔道中杂质被清理干净;在Fe₂O₃/竹炭复合材料中,直径为80¹00 nm的Fe₂O₃颗粒均匀分布在改性竹炭表面。Fe₂O₃/竹炭复合材料表现出良好的电化学性能:在0.01³.0V,200 mA g^-1条件下的首次放电比容量达1799 mAh g^-1,循环150次后容量仍保持在1094 mAh g^-1,在1600 mA g^-1电流密度下可逆容量仍能达到765 mAh g^-1。以钼酸铵和硫脲为原料,通过水热法在改性竹炭表面负载MoS₂,制得MoS₂/竹炭复合材料,并探究了MoS₂负载量对复合材料结构和性能的影响。SEM结果表明片状MoS₂均匀负载在改性竹炭表面。电化学性能优化实验结果得出,MS-2样品表现出最优的电化学性能:在0.01³.0 V,200 mA g^-1条件下的首次放电比容量达1867 mAh g^-1,循环200次后可逆容量保持在672 mAh g^-1,当电流密度为1600 mA g^-1时放点比容量仍能达到581 mAh g^-1,且具有良好的循环稳定性。以商业竹炭为生物硅源,通过酸洗、高温煅烧和镁热还原等制备了具有多孔结构的纯硅材料,然后以聚丙烯腈（PAN）为碳源,通过液相包覆和高温碳化法在竹炭源硅材料表面负载一层无定形碳,制备得到硅碳复合材料,并优化了多孔硅含量对材料结构及电化学性能的影响。测试结果表明,以竹炭为硅源和PAN包覆层碳化制备的硅碳复合材料形成的多孔结构和碳层能有效地缓冲硅碳复合材料的体积变化,使材料具有稳定地循环性能和倍率性能。其中SP15复合材料表现出最优的循环储锂性能,在200 mA g^-1电流密度下循环120次后,放电比容量保持在603 mAh g^-1,当电流密度增大到1600 mA g^-1时,材料的可逆容量仍能达到360 mAh g^-1,且具有良好的循环稳定性。