硬碳材料具有超过传统石墨材料的放电容量,是锂离子电池理想的新型负极材料之一。本文针对传统硬碳材料前驱体不可再生、环境污染严重等缺点,以木质素磺酸钠为原料,制备了硬碳微球材料并对其进行了氮掺杂及催化石墨化改性研究,采用SEM、TEM、XRD、Raman、EA、TG/DTG及恒流充放电测试、循环伏安、交流阻抗测试等测试方法对所制材料进行了分析,取得的主要成果如下:（1）采用水热法成功制备得到木质素基碳微球材料。木质素磺酸钠浓度、水热反应温度和时间、水热产物热解温度是影响碳微球材料粒径与球形度、石墨微晶结构完善性以及充放电性能的主要因素。当原料浓度为40 g·L^-1,水热反应温度为230℃,反应时间为12 h,热解处理温度为600℃时,所制备碳材料颗粒大小适中,球形度好,石墨微晶结构相对较完善。其0.1 C充放电可逆容量达389.4 mAh·g^-1,首轮充放电库伦效率为43.6%,1 C充放电容量达180 mAh·g^-1且循环稳定。（2）将三聚氰胺与木质素磺酸钠一起水热碳化,成功制备得到掺氮量较高的改性碳微球材料。所引入氮原子包含较多石墨氮和吡啶氮以及一定量的吡咯氮,在适当增加缺陷的同时增强了材料的石墨化程度与导电性,从而明显降低材料/电解液界面阻抗,比较显著提升充放电性能。当原料/氮源质量比例为1.6时,所制备碳微球材料0.1 C充放电可逆容量达到475.6 mAh·g^-1,首轮充放电库伦效率提升至53.1%,1 C倍率下充放电容量达260 mAh·g^-1且循环稳定。（3）水热产物热解时引入铁、硼催化剂显著提升了所制碳微球材料的石墨化程度,从而大幅提高首轮充放电库伦效率与倍率性能。添加6%质量分数铁粉进行催化石墨化改性,所制碳微球材料0.1C充放电可逆容量为342.3 mAh·g^-1,首轮充放电库伦效率提升至73.8%,2C倍率下的容量高达190 mAh·g^-1。引入硼元素实现硼/铁共催化石墨化,使得碳微球材料表面石墨层结构得到延长,增加了石墨化程度,进一步降低了材料/电解液界面阻抗。其0.1 C充放电可逆容量提高至344.8 mAh·g^-1,首轮库伦效率进一步提升至76%,2 C倍率下的容量进一步提升至200 mAh·g^-1以上。