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商业化石墨负极材料理论容量低、倍率性能差,在一定程度上阻碍了锂离子电池的进一步应用。过渡金属化合物具有能量密度高、环境友好、成本低的优点,被认为是下一代锂离子电池理想的负极材料。然而,过渡金属化合物在充放电过程中体积变化大且导电性差的缺陷限制了其商业化开发应用。通过合理设计和构筑具有特殊结构和形貌的复合材料可以有效地改善其电化学性能。本论文中,设计并构筑了Mn3O4/CNFs复合材料、CNFs@MnO2复合材料、CoxMn（3-x）O4/CNFs复合材料以及Cu/CuO自支撑电极,并对其结构、形貌和电化学性能进行了深入研究。具体内容如下:1.采用电纺技术和原位生长法以及后续多步热处理相结合的方法制备了多孔Mn3O4/CNFs复合材料。将其作为锂离子电池负极材料时,Mn3O4/CNFs-2电极在0.1A g-1的电流密度下循环400圈后的可逆容量为754 m Ah g-1。其优异的电化学性能是由于Mn3O4在CNFs上的均匀分布有效避免了粒子团聚,多孔结构可以缩短锂离子扩散路径,且一维导电碳基质可以提高电极的导电能力并加速电子传输。2.通过电纺技术制备CNFs,再通过常温浸泡和水热两种方法在CNFs上负载MnO2薄层。将其作为锂离子电池的负极材料时,CNFs@MnO2-1电极在0.1 A g-1的电流密度下经过400次循环后的可逆容量为1103 m Ah g-1。核层的CNFs构成了三维导电框架有利于加速电子传输,而壳层的MnO2层可以提高储锂能力。3.通过直接电纺Co Mn-MOF以及后续焙烧的方法制备了CoxMn（3-x）O4/CNFs复合材料。将其作为锂离子电池的负极材料,CoxMn（3-x）O4/CNFs电极在0.2 A g-1的电流密度下循环400圈后的可逆容量为755 m Ah g-1。其良好的电化学性能得益于两种过渡金属氧化物间的协同作用以及一维导电碳纳米纤维基质的存在。4.采用湿法化学氧化法成功地在Cu箔基底上负载了CuO纳米片。将其作为锂离子电池负极时,Cu/CuO自支撑电极在0.1 A g-1的电流密度下循环450圈后的可逆容量为756 m Ah g-1。这种优异的电池性能可归因于独特的纳米片形态和自支撑电极固有优势的共同作用。纳米片层结构可以增大电极比表面积,进而有利于锂离子扩散。层间空隙为CuO在锂离子嵌入和脱出过程中造成的体积膨胀提供充足的空间。