碳纳米管（CNTs）是一种新型一维纳米材料,具有较高的比表面积、优异的导电和机械性能。然而,碳纳米管自身较低的电化学储能容量却限制了其在能源储存技术领域的应用。本文主要研究制备了过渡金属硫化物和氧化物与碳纳米管的复合材料,并调控其形貌,使材料具有高储能容量的同时也兼具碳纳米管的高比表面积、高电导率。对于合成的材料,我们系统地研究了其形貌、结构和电化学性能之间的联系。以羟基化碳纳米管粉体作为原料,利用正硅酸乙酯水解合成CNTs@SiO₂作为基体,通过两步法水热制备用于超级电容器的CNTs@NiCo₂S₄纳米粉体复合材料。研究结果表明,当硫化钠浓度为1.2 g L^-1时,在1 A g^-1的充放电速率下,所得材料具有688 F g^-1的比容量,值得注意的是,当电流密度高达5 A g^-1时,材料仍能保留84.3%的比容量(相比于1 A g^-1的电流密度)。该材料在一定扫描速率下,循环1600圈之后仍能保留有80%的比容量,显示出较好的超级电容器性能。以浮动化学气相沉积法制备的氧化硅碳纳米管作为基体,通过两步水热法合成了CNTs@NiCo₂S₄复合薄膜材料。研究结果表明,当硫化钠浓度为1.2 g L^-1时,材料性能最优,在5.7 A g^-1电流密度下,电容值高达1182 F g^-1,即使在100 A g^-1的大电流密度下,电容值也能保留77.5%(相比于5.7 A g^-1的电流密度),而且材料的循环性能也非常优异,在10 A g^-1的大电流密度下循环4000圈,容量保留率高达86.6%。通过水热法和后期热处理的两步合成法制备的CNTs@γ-Fe₂O₃@C复合材料用于锂离子电池负极材料。研究结果表明,该材料具有特殊的同轴电缆包覆结构。当反应液中葡萄糖加入量为2.15 g L^-1时,所得材料的性能最优,在50 mA g^-1的电流密度下,首次放电比容量高达1360 mAh g^-1,首次库伦效率为68.1%,在2A g^-1的电流密度下循环150周,容量保持有97.7%,展现出良好的循环稳定性。