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可充电锂离子电池（LIBs）具有超强的电化学性能,已广泛应用于无处不在的可移动电源中,如电动汽车和手机等便捷式等电子产品。然而,目前商业化的石墨负极材料,由于理论容量低,很难再满足高续航,高容量的需求。因此,迫切需要研发出具有高容量负极材料。过渡金属氧化物,因具有比容量高、储量丰富,环境友好,且易于制备等优点,已成为国内外电化学储能领域的研究热点,被认为最有潜力的应用于锂离子电池（LIBs）的电极材料。其中,钴基过渡金属氧化物材料由于出色的理论比容量,大的振实密度,成本低和广泛的可用性,被认为是LIBs最有前景的负极材料之一。然而,在充放电过程中严重的体积膨胀以及导电率低等缺陷限制了其广泛应用。因此,提高钴基过渡金属氧化物材料的导电性以及循环稳定性是改性的关键点。为了得到电化学性能优异的锂离子电池,可以采用将过渡金属氧化物与多孔碳材料复合及多元过渡金属氧化物混合的途径,制备出具有一定结构的复合负极材料,对推动可充电锂离子电池在新能源汽车等应用领域有重大意义。本论文分别采用脱合金法和模板法的方法,设计合成了多元过渡金属氧化物混合和过渡金属氧化物/多孔碳的复合材料,作为锂离子电池负极材料,研究电化学性能。主要成果如下:（1）通过脱合金和高温退火的方法,成功合成了NiCo2O4树枝状纳米多孔结构,并作为负极材料,研究锂离子电池的电化学性能。以Co10Ni20Al70（at.%）合金条,在NaOH溶液的腐蚀下,采用脱合金和高温退火的方法,制备出以纳米片状结构为基本单元组装成的NiCo2O4树枝状纳米多孔结构。通过调控制备条件,发现经过H2O2处理和反应时间64 h,制备的材料,表现出优异循环性能和倍率性能。结果表明:在100,200,500和1000 mA/g电流密度下,可逆比容量分别达到1195.2,1067.5,940.4和691 mAh/g。当电流密度恢复到100 mA/g,比容量达到1181 mAh/g。在100 mA/g的电流密度下,循环100圈的比容量达到1016.9 mAh/g。因此,通过脱合金和高温退火的方法制备的NiCo2O4树枝状纳米多孔结构表现出优异的电化学性能。（2）采用软硬模板法,在惰性气氛中高温煅烧,制备出OMC@Co3O4@G复合材料,并作为锂离子电池负极材料,研究其电化学性能。该复合材料,Co3O4纳米颗粒均匀镶嵌在一维介孔碳的表面及孔道内,然后被组装在石墨烯的二维层状结构内。在电流密度100mA/g下,在OMC@Co3O4@G电极首次放电比容量达1277.4 mAh/g,循环100圈的比容量达到了741.6 mAh/g。当充放电电流密度在100,200,500,1000,2000 mA/g变化时,OMC@Co3O4@G复合物电极的放电比容量分别为:785.2,740.4,619.1,489和331.3 mAh/g。尤其在2000 mA/g的大电流密度下,其可逆比容量可达331.3 mAh/g,这优异于其它的钴基氧化物负载碳材料。当电流密度回归到100 mA/g时,其可逆比容量795.7 mAh/g。因此,该OMC@Co3O4@G复合材料,表现出出色的循环稳定性和倍率性能。