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过渡金属氧化物具有较高的比容量和首次充放电容量、较高的工作电压、高的库伦效率和良好的结构稳定性等特点,是一类发展前景良好的锂离子电池负极和超级电容器电极材料。但其电子、离子导电率低,纳米颗粒容易团聚,使其倍率性能和循环稳定性变差。层次孔碳材料因其良好的导电性和独特的孔分布特征,在离子传输方面具有明显优势。其中微孔结构可以为锂离子和超级电容器电解质离子提供嵌入空间位置,而中孔或大孔结构作为离子在充放电过程中脱出/嵌入的通道。本文结合两者的优点,制备了具有层次孔结构的碳/过渡金属氧化物复合材料,以期提高复合材料的电化学性能。并运用多种分析测试手段对复合材料的形貌与结构进行了表征,研究了过渡金属氧化物含量和煅烧温度对复合材料的结构和电化学性能的影响。具体研究内容如下:1.以低分子量酚醛树脂为碳源,钛酸四丁酯为钛源,三嵌段共聚物F127为模板,通过蒸发诱导自组装制备了具有层次孔结构的C/TiO2（HPCT）复合材料.实验结果表明:HPCT复合材料具有较高含量的微孔和介孔,TiO2主要分布在碳骨架的孔壁上;TiO2含量和煅烧温度对复合材料的结构和电化学性能有显著影响。较适宜的TiO2含量和煅烧温度分别为28 wt.%和600℃,在此制备条件下,生成的TiO2表现为结晶度较低的锐钛矿相;复合材料具有大的比表面积、平均孔径和孔体积、适宜的微孔/介孔含量。作为锂电池负极,具有较高的可逆容量、良好的循环稳定性和倍率性能。在0.1C的条件下,其首次放电比容量达到502.5 mAh g-1 50次循环稳定后比容量为376.9 mAh g-1。作为超级电容器电极材料,在0.1 A g-1电流密度条件下,放电比容量达到90.4 F g-1,在1A g-1条件下比容量保持率在90%左右。经HF溶液处理后,在0.1 A g-1条件下HPCT-600-5HF的放电比容量达到138.9 F g-1。2.以低分子量酚醛树脂为碳源,三嵌段共聚物F127为模板,通过蒸发诱导自组装制备了具有层次孔结构的多孔碳材料,并以此为基体,通过浸渍吸附的方法制备了具有层次孔结构的C/CoO复合材料（HPCC）,得到如下结论:复合材料的较适宜的锻烧温度为400℃,CoO含量为1.2 wf.%。在此条件下制备的HPCC电化学性能最优,在0.1C电流密度条件下经50循环后比容量为238.9 mAh g-1,且具有较好的倍率性能。