锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命以及无污染的特点,因而被广泛应用于便携式电子设备中。然而,目前已经商业化的石墨负极材料较低的理论比容量（372mAh/g）已无法满足人们日益增长的能源需求,尤其是在电动车行业领域,因此,研发新型的高性能的锂离子电池负极材料已经迫在眉睫。本论文对多孔纳米硅负极材料及过渡金属碳酸盐材料的电化学性能进行了研究。本论文通过镁热还原法制备得到了多孔硅材料,以沥青粉末为碳源通过包碳处理得到了多孔纳米硅碳复合材料;同时,通过水热合成法对过渡金属碳酸盐材料的最佳制备工艺进行了研究,对制备得到的新型锂离子电池负极材料的电化学性能进行了研究。多孔纳米硅碳复合材料为圆形颗粒,粒径约为200nm,颗粒内部存在着介孔结构,孔径尺寸为3.733nm,颗粒比表面积达77.114m²/g,该样品较大的比表面积和内部的孔隙结构可以有效缓解其在充放电循环过程中的体积膨胀效应,使其具有较好的电化学性能。该材料在200mA/g的电流密度条件下,首周放电比容量高达1848.6mAh/g,充电比容量达1411.5mAh/g,经100周循环后材料的可逆比容量仍能维持在915mAh/g,表现出较好的充放电循环性能。通过水热法制备得到的一元过渡金属碳酸盐材料FeCO₃为类圆形颗粒,表面由许多微片层结构组成,在添加表面活性剂或者掺杂石墨烯后,材料仍为圆形结构,形貌均匀,颗粒表面由片层变为三角形。在添加表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）后,制备得到的FeCO₃的样品在200mA/g的电流密度条件下,首周放电比容量高达1067.6mAh/g,充电比容量为950.5mAh/g,经50周循环后材料的可逆比容量仍能稳定在771.8mAh/g,具有较好的电化学性能。在Fe CO₃样品制备方法的基础上,本实验通过水热法合成制备出了Fe_0.6Co_0.2Mn_0.2CO₃样品,该样品具有和FeCO₃类似的形貌,均为圆形颗粒,颗粒表面由许多三角形微结构组成。该样品在200mA/g电流密度条件下,首周放电比容量达973.7mAh/g,充电比容量为674.2mA/g,经50周循环后,其可逆比容量仍高达711.2mAh/g,表现出较好的充放电循环性能。