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由于数码相机、手提电脑、电动车、混合动力汽车、手机等电子设备的快速发展,具有高能量密度、轻重量、循环寿命长和环境友好的可再充电的锂离子电池（LIB）被认为是最有希望的储能系统。目前石墨是LIBs中使用最广泛的负极材料,但作为商业负极材料,其理论容量仍然相对较小,仅为372 mA h g-1,这大大限制了它的广泛应用。所以目前大量的研究致力于寻求具有高容量的新型负极材料来代替石墨。过渡金属复合物具有理论容量高、成本低等优点,成为理想的锂离子负极材料,比如过渡金属碳化物和过渡金属氧化物。本文通过不同的方法制备过渡金属碳化物和氧化物复合材料,借助XRD、SEM、TEM、TG,电化学工作站等表征手段分析材料的形貌、结构及性能。本文主要研究内容如下:1、通过两步法成功制备了Mo2C@C石墨烯气凝胶（Mo2C@C-GA）,Mo2C@C核壳纳米晶体均匀分散到三维（3D）石墨烯上。通过水热反应制备得到均匀地分散有碳包覆的MoO2纳米晶的3D石墨烯气凝胶（MoO2@C-GA）,然后经过高温煅烧,将MoO2@C-GA前驱体转化成Mo2C@C-GA。此外,冷冻干燥法在调控多孔网络结构材料中的孔径分布起重要作用。而且,石墨烯气凝胶表现出非常低的密度和优异的电化学性能。当其作为锂离子电池的负极材料时,与C-GA和Mo2C纳米颗粒相比,Mo2C@C-GA具有优异的倍率性能和稳定的循环性能。在电流密度0.1 A g-1下,Mo2C@C-GA的初始放电比容量为1461.4 mA h g-1,100次循环后的可逆容量为1089.8 mA h g-1。即使在5 A g-1的高电流密度下,放电比容量仍可达到623.5 mA h g-1。由于Mo2C@C纳米晶与3D石墨烯导电网络的协同效应,Mo2C@C-GA表现出优异的电化学性能。2、通过同轴静电纺丝法合成中空纳米纤维。中空结构的形成主要是通过萃取内轴的矿物油,后经在氢气氛围下高温煅烧将Mo-PAN纤维转化为H-Mo2C@C/CSNFs。H-Mo2C@C/CSNFs的碳壳起到导电的作用,中空的结构保持Li+脱嵌的过程中Mo2C的完整性,以实现高比容量和良好的循环稳定性。因此,作为锂离子电池的负极材料,H-Mo2C@C/CSNFs电极即使在大电流密度下也表现出高的比容量和长的循环寿命。H-Mo2C@C/CSNFs在0.1A g-1电流密度下循环70圈后,充放电比容量分别为846.8和864.8 mA h g-1,甚至在1A g-1的高电流密度下,循环300次后可逆比容量仍可达到674.4 mA h g-1。3、通过简单的共沉淀法合成了Ni-NiCo2O4@ZnCo2O4蛋黄壳纳米四面体复合材料,该材料具有稳定的结构和良好的电化学性能。通过对其进行电化学测试,此材料表现出优异的循环和倍率性能。在0.1A g-1电流密度下,循环70次后,放电比容量为1571.9 mA h g-1,在1A g-1高电流密度下,循环600次后,比容量仍然能保持1097.5 mA h g-1。