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由于具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应及环境友好等优点,锂离子二次电池作为最有前景的能量储存装置已广泛应用于军事、航天、医疗、通讯等国计民生的各个方面。锂离子二次电池中,负极材料是影响其电化学性能的一大关键因素。石墨作为常用商业化锂离子二次电池负极材料,其理论比容量(372 mAh g-1)较小。随着社会生产力的提高,其越来越不能满足人们对锂离子二次电池更强储能能力的要求。因此,亟需开发诸如金属氧化物、金属硫化物以及非金属等具有高容量的可替代负极材料。金属氧化物通常具有理论比电容高、成本低等优点,是一种新型电池负极材料。然而,充放电过程中剧烈的体积膨胀使其易粉化破裂,容量急剧衰减,限制了它们的实际应用。为解决上述问题,本论文将具有良好的电化学性能和物理化学稳定性的碳材料经纳米化后与金属氧化物复合作为锂电负极材料,以提高锂电池容量,具体研究内容与结论如下:（1）提出一种简便、温和、高效的原位制备Zn O/多孔碳（ZnO/C）复合材料的技术路线。利用聚乙烯醇分散锚定Zn2+,经高温缩合构建三维导电网络,系统探究了ZnO前驱体、ZnO与碳基体的比例、处理温度对复合材料形貌、结构以及电化学性能的影响。研究结果表明,经500°C缩合碳化,ZnO质量含量为57.5%的ZnO/C复合材料呈现出优异的电化学性能:在100 mA g-1的电流密度下,循环200次后,可逆比容量仍在637 mAh g-1以上。（2）以来源丰富、价格低廉的石油沥青为原料,在ZnO模板辅助下,经高温缩聚碳化,脱去模板,合成具有高比电容、高倍率性能的石油沥青基多孔纳米碳壳（PACS）。系统研究了其化学组成、形貌、孔隙种类及含量,以及加热方式、缩聚温度等对石油沥青中芳香组分缩聚和定向转化的影响机制,确定了最佳的石油沥青基纳米碳壳合成条件。所得材料具有分级多孔结构,包括模板形成的大孔及部分介孔、加热处理过程中形成的介孔及微孔。这些多级孔结构不仅利于充放电过程中离子的传输,而且使材料的储锂能力大大提高,呈现出良好的循环稳定性能:在1 A g-1的电流密度下,循环1000次后可逆比容量仍保持在334 mAh g-1以上。（3）提出一种简便的自组装合成ZnMn2O4/石油沥青基多孔碳纳米复合材料的方法。系统研究了表面氧化技术对碳材料化学组成及表面性质的影响,对比了负载前后复合材料的孔隙结构、元素组成、微观形貌,同时探索了不同ZnMn2O4负载量对于复合材料物理化学结构及电化学性质的影响。研究发现,金属氧化物与分级多孔碳材料具有协同耦合效应,实现了二者优势互补,展现出优异的储锂能力:在1 A g-1的大电流下,550次长循环后容量仍能保持在420 mAh g-1,具有广阔的应用前景。