锂离子电池作为一种新型环保节能的绿色电池,因其具备环保性、高比容量、长寿命和高安全性等特点在新能源领域备受关注,并且其在电动汽车等大型动力设备上具有很大应用潜能。负极材料是影响锂离子电池性能的关键因素之一,然而现在商业化的石墨负极材料理论容量相对较低,所以限制了其在储能领域的应用。因此研制可以替代石墨负极材料的新型高性能负极材料已经成为迫在眉睫的问题,也成为锂离子电池实现飞跃的前提。为了满足要求,各国的研究者们都在致力于寻求新型高性能负极材料。近年来过渡金属Co单质因其具备来源丰富、成本低、环保和理论比容量较高等优点逐渐成为锂离子电池负极材料研究的热门人选。但是单质Co作为锂离子电池负极材料在充放电过程中容易发生较大的体积膨胀,导致材料发生焚化、失活等现象,从而导致储锂性能大幅减低。本论文通过采用纳米化和与碳纳米纤维复合的方式来改善单质Co的电化学性能。本论文以乙酸钴(Co(CH3COO)2.4H2O)作为钴的前驱体和聚丙烯腈(PAN)作为碳的前驱体采用静电纺丝、预氧化和碳化等工艺制备得到静电纺Co/C纳米复合纤维。为了探索前驱体中不同钴含量对材料结构和性能的影响,我们使用了场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线粉末衍射(XRD)、热重分析(TG)等手段,并且对其作为负极材料应用于锂离子电池的电化学性能进行测试。研究结果表明随着Co含量的增加,纤维在具备良好形貌的同时纤维直径变大,纤维上的钴单质颗粒变得密集。当Co含量为33.6wt.%时,静电纺丝Co/C纳米复合纤维负极材料具有最佳的电化学性能,经150周循环后锂离子电池的比容量仍维持在507.9 mAh/g,并且具备良好的倍率性能。