自然界历经亿万年，进化了数目繁多的多形态、多尺度、多维数的生物质材料。这些生物质为人类简易、廉价获取碳材料提供了丰富的资源。生物质具有含碳量高的特点，因此根据这一特点制备出生物质碳材料一方面可以避免环境污染，另一方面可以生成新能源缓解能源危机，是解决能源问题的最佳的候选材料。只要对生物质材料进行简单加工处理如碳化等工艺即可得到具有多组分、多尺度、多层次和多结构的生物质多孔碳材料。这些材料本身具有较高比表面积和大孔容的三维多孔连通的碳架结构，因此这为后续引入功能相提供了更多有利的沉积位点;多孔结构也有利于提高其导电性;同样的自然界中的生物质的多样性也为其研究提供了更广阔的空间。本论文中我们以一种广泛应用于酒精发酵和烘焙行业的微生物酵母菌为原料设计合成了一种功能型的多孔碳球及多孔碳球负载过渡金属磷化物复合材料。在我们的研究中，我们之所以选择酵母菌是因为酵母菌的含磷量较高，几乎占总重量的3 wt％。更重要的是，我们发现，酵母菌自身可以成为一个理想的的平台用以合成高度分散的金属磷化物纳米粒子嵌入介孔炭基质的结构。通过实验证明，金属物种的原位磷化可以与碳基体的结构相结合，可以得到具有特色结构的电极材料和催化剂材料，我们使用这种方法实现Co2P、Mn2P、Ni2P和Zn3P2等多种金属磷化物-碳复合材料的合成。并对材料的形貌、结构及电化学储能（锂硫电池）和催化制氢性能等方面进行研究。主要工作包括以下两个方面:　　（一）利用酵母菌自身所含的磷元素制备碳负载过渡金属磷化物复合材料的及其在锂硫电池正极材料上的应用　　在这部分工作中，我们通过水热的方法将过渡金属离子引入到碳球中，通过高温煅烧形成碳球负载过渡金属磷化物结构，并将其用作为硫载体材料，并成功应用于锂硫电池中。我们设计的这种碳负载过渡金属磷化物的复合材料在制备过程中无需引入其它化学物质作为磷源、无需制备模板，而是利用生物质材料自身所含的磷元素为磷源，原位生成过渡金属磷化物，通过简单的水热和高温碳化过程，制备出过渡金属磷化物-碳复合材料。该球形多孔碳-过渡金属磷化物复合材料的结构有效的结合了过渡金属磷化物和多孔碳球体对多硫化物的吸附作用，达到有效固硫效果。这种新型复合材料的制备手段，为构建高安全、高比能的锂硫电池提供了更多的选择。　　（二）碳负载磷化二钴复合材料的制备及在催化制氢中的应用。　　在本章节我们设计了一种碳负载过渡金属磷化物的复合材料，这种负载型过渡金属磷化物在制备过程中无需引入其它化学物质作为磷源、无需制备模板，而是利用生物质材料自身所含的磷元素为磷源，原位生成过渡金属磷化物，通过简单的水热法，制备出负载型过渡金属磷化物材料。同其他的磷化物合成方法相比我们的这种合成方法具有实验过程简单、产品产率高且在制备过程中不会产生有毒有害物质等特点，具有大规模工业化生产的前景。最重要的是这种负载型过渡金属磷化物作为催化剂用于催化制氢显示出良好的性能，其原因是该材料由于生成的过渡金属磷化物的颗粒较小(10-15 nm)，生物质碳材料的比表面积较高（632.8 m2/g），因此其活性位点相对于其他方法合成的负载型过渡金属磷化物更多，所以其具有较高的制氢活性，与其他方法合成的过渡金属磷化物催化剂相比也有明显优势。