锂离子电池（LIBs）因其具有较高的能量密度、较高的输出电压、无记忆响应和环境友好等特点,被认为是最具有应用前景的绿色电化学储能装置之一。“石墨型”碳材料（石墨烯、碳纳米管和无定形碳等）,具有原料易得、无毒和高化学稳定性等优点,因此在锂离子电池电极材料之中得到了广泛的应用。然而,较低的理论容量（372 mA h/g）、较差的倍率性能,使其不能满足锂离子电池对高能量密度和高倍率性能的要求。生物质碳材料具有高比表面积和高导电性等特点,因此,近年来科研人员正着眼于生物质基碳材料在锂离子电池中应用的研究。综上,为进一步研究生物质碳材料,及其在锂离子电池电极中的应用,本论文以生物质基碳材料的制备和电化学性能研究为主题,开展了以下3个工作研究:（1）以生物质废弃物松针为原料,KCl为活化剂,经高温煅烧制备具有三维多级孔状结构的生物质材料碳化松针（CPNs）。本实验首次以生物质碳材料CPNs与乙炔黑（AB）作为复合二元导电添加剂,探究其作为复合二元导电剂对以钛酸锂（LTO）为商业化负极材料的电化学性能的影响。实验的结果表明,二元导电添加剂可以显著提高活性材料LTO的电化学性能。其中,当二元导电剂CPNs/AB质量比为2/8时,电流密度30 C时300次循环后,容量保持率可以高达97.2%。其原因可以归结于,二元复合导电添加剂的应用有利于分散和固载活性材料,提升电极材料的循环性能和倍率性能。二元导电添加剂的研究,为今后复合导电添加剂的研究提供了研究基础。（2）以蚕丝为生物质原料,KCl为活化剂,分别讨论浸渍过程中恒温、超声和加压处理,对材料造孔的影响。通过对材料结构性能分析,结果显示超声浸渍KCl处理后制备的碳化蚕丝（CS）,孔分布较均匀且比表面积较大。同时,对比不同方法制备的CS电化学性能,结果显示经KCl活化后制备的CS较未经KCl活化的CS具有更高的电化学性能。其中,通过超声浸渍KCl处理,KCl活化法制备得到的CS负极材料,0.1 A/g电流密度下容量为648.99 mA h/g,1 A/g电流密度下500次循环后,容量保持率可以高达82.54%。其原因可以归结于,超声处理有利于K⁺分散于蚕丝材料中,制备材料孔分布更均匀且比表面积较大,有利于锂离子存储提高可逆容量。这一部分研究,为今后多孔碳材料的制备及其研究提供了新的制备方法。（3）以蚕丝和KMnO₄为原料,经超声和不同温度高温煅烧制备氧化锰/氮掺杂碳复合材料（MnO/N-C）和碳化锰/氧化锰/氮掺杂碳复合材料（Mn₇C₃/MnO/N-C）。通过材料结构分析,结果显示Mn₇C₃/MnO/N-C具有“三明治结构”,有利于材料在充放电过程结构稳定性。通过对比MnO/N-C和Mn₇C₃/MnO/N-C电化学性能,结果显示复合材料中引入Mn₇C₃有利于提高材料导电性,进而提高材料的电化学性能。这一部分的研究,通过简单的合成方法实现碳材料/金属化物多样性组合,为高性能锂离子电池负极材料的制备,提供了一种低成本和绿色环保的合成方法。