本论文主要研究了螺旋碳纳米管(Helical Carbon Nanotubes，HCNTs)及其复合物用作锂离子电池负极材料的电化学性能。首先研究了HCNTs特殊的形貌、微观石墨片层结构与其电化学性能的关系，在此基础上针对HCNTs作为锂离子电池负极材料存在的不足，如首次库仑效率低、循环稳定性不佳等，对其进行了改性复合，考察了不同的改性复合方法以及不同的实验条件对HCNTs电化学性能的影响。得到的主要结果如下：　　 1.对比研究了螺旋碳纳米管(HCNTs)、石墨以及普通CNTs用作锂离子电池负极材料时的电化学性能，发现HCNTs具有较高的比容量和优异的倍率性能，0.2C下可逆比容量为362.3 mAh·g-1，10C下可逆比容量为151.2 mAh·g-1。但HCNTs也存在如首次库仑效率低(58.9％)、0.2C下循环稳定性不佳等缺点。　　 2.对HCNTs进行酸纯化处理和高温处理，以提高材料的循环性能，对比了不同的酸以及不同温度的处理效果。首先，酸纯化能使HCNTs表面官能团化，但是会降低其石墨化程度。酸纯化可以提高HCNTs的比容量，对首次库仑效率和循环性能几乎没有改善。采用体积比为5:1的盐酸：硝酸纯化HCNTs时，得到的HCNTs电化学性能相对最佳，在0.2C下可逆比容量434.3 mAh·g-1，10C下可逆比容量为174.8 mAh·g-1。其次，高温处理可以提高HCNTs的石墨化程度，改善循环稳定性，但是高温处理后HCNTs的比容量降低。在900、1000和1100℃下处理得到的HCNTs在0.2C下的可逆比容量和循环10次后容量保持率分别为：296.6、271.8、247.8 mAh·g-1和93.9％、98.5％、100.5％。最后，高温处理后再进行氧化处理，HCNTs的比容量回升，循环性能变差。　　 3.采取浸渍-热解和TVD(thermal vapor deposition)的方法对HCNTs进行碳包覆处理，降低HCNTs的比表面积，覆盖表面缺陷，从而提高首次库仑效率和0.2C下的循环稳定性。在浸渍-热解方法中，考察了碳源、包覆沥青量对HCNTs电化学性能的影响，其中包覆10wt.％的沥青热解后得到的HCNTs电化学性能最佳，0.2C下首次可逆比容量为325.7 mAh·g-1，首次库仑效率为63.1％，10C下的可逆比容量为170.7 mAh·g-1。同时，TVD法中考察了碳源、TVD时间和TND温度的影响，以900℃热解苯包覆45 min性能最佳，在不影响HCNTs高倍率充放电性能的同时，将其首次库仑效率由58.9％提高到77.8％，并且循环性能也得到了改善。　　 4.通过沉淀-热解法在HCNTs表面包覆上α-FeO3，得到α-Fe2O3@HCNTs的复合材料来提高HCNTs的首次库仑效率和可逆比容量，在对比α-Fe2O3@HCNTs和HCNTs电化学性能的基础上，考察了不同α-Fe2O3包覆量、热处理温度、添加剂以及不同的PVP(聚乙烯吡咯烷酮)量对α-Fe2O3@HCNTs电化学性能的影响。结果表明：(1).在HCNTs表面包覆上α-Fe2O3后制得的α-Fe2O3@HCNTs的电化学性能明显优于HCNTs；(2).随着复合材料中α-Fe2O3包覆量的增加，其比容量增加，但是循环性能和倍率性能变差；(3).随着热处理温度升高，α-Fe2O3@HCNTs的比容量降低，循环性能改善；(4).加入添加剂后，复合材料中α-Fe2O3颗粒分散更均匀，粒径更小，同时更多的α-Fe2O3颗粒包覆到HCNTs表面，其中以6.6 wt.％的PVP作为添加剂时得到的α-Fe2O3@HCNTs电化学性能相对最佳，0.2C下的可逆比容量为717.8 mAh·g-1，首次库仑效率为71.3％，5C下可逆容量依然高达438.9mAh·g-1，同时具有较好的倍率性能和循环稳定性。　　 5.采用沉淀-水热法对HCNTs进行α-Fe2O3包覆得到了α-Fe2O3@HCNTs复合材料。考察了水热温度，水热时间以及添加剂对于α-Fe2O3@HCNTs电化学性能的影响。结果显示：(1)两种方法得到的α-Fe2O3@HCNTs具有相似的电化学性能，其中水热法包覆得到的复合材料循环性能要好一些；(2)随着水热温度升高，复合材料中α-Fe2O3粒径逐渐变大，导致循环性能和倍率性能变差，(3)随着水热时间的延长，复合材料中α-Fe2O3的结晶程度有所提高，同时循环性能和倍率性能发生改变。其中150℃水热12h得到的α-Fe2O3@HCNTs电化学性能最佳，0.2C下首次可逆比容量为619.6 mAh·g-1，循环50次后比容量保持率高达97.8％，即使在5C下其可逆比容量仍高达435.8 mAh·g-1。而添加PVP、CTAB对复合材料的电化学性能的改善不明显。