锂离子电池因其自放电率低、能量密度高、重量轻等特点,已经广泛应用于人类生活的多种设备中。然而,商业化石墨负极材料的理论容量低,在一定程度上阻碍了锂离子电池的进一步发展。钴氧化物具有能量密度高、环境友好、成本低等优点,是一类替代石墨的理想负极材料。然而,钴氧化物在充放电过程中体积变化较大且导电性较差,限制了其商业化的开发应用。已有研究表明,通过合理控制材料形貌以及构筑复合材料,能够有效地改善上述缺陷。金属-有机骨架化合物（MOFs）具有较大的比表面积、可控的孔径结构和组成等特点,被视为制备金属氧化物及其复合材料的理想模板。基于此,本论文中采用MOFs为模板,经过后续合理地热处理,构筑了以下四种钴基氧化物材料,并对其结构和电化学性能进行了探究。采用静电纺丝技术和原位生长法相结合,制备了PAN/ZIF-67复合纳米纤维,经过后续多步的热处理得到了分级多孔CNFs/Co₃O₄复合纳米纤维。将该复合材料作为锂离子电池负极材料时,在0.2 A g^-1和2 A g^-1的电流密度下,充放电循环500次后,仍具有1352 mAh g^-1和661 mAh g^-1的放电比容量,并表现出优异的循环稳定性。采用水热法和原位生长法相结合,以铜箔为基底生长Co₂（OH）₂CO₃@ZIF-67前驱体,随后经过热处理得到了以铜箔为基底生长多孔Co₃O₄整体电极。将该整体电极直接用于锂离子电池负极材料时,在0.1 A g^-1的电流密度下,充放电循环100次后,仍具有2327 mAh g^-1的高放电比容量,并表现出良好的倍率性能。采用水热法和原位生长法相结合,以泡沫铜基底生长Co₂（OH）₂CO₃/ZIF-67前驱体。经过热处理后,得到以泡沫铜为基底生长多孔铃兰花状Co₃O₄/CuO复合物的整体电极。该整体电极直接用于锂离子电池负极材料时,在0.1 A g^-1的电流密度下,充放电循环100次后,具有1057 mAh g^-1的放电比容量,并表现出良好的循环稳定性。采用静电纺丝技术和原位生长法相结合,制备了PAN/Zn-Co-ZIFs复合纳米纤维,经过后续多步的热处理得到了CNFs/ZnCo₂O₄复合纳米纤维。将该复合材料作为锂离子电池负极材料时,在0.1 A g^-1的电流密度下,充放电循环500次后,仍具有641 mAh g^-1的放电比容量。而且在1 A g^-1的电流密度下,仍具有385 mAh g^-1的放电比容量,表现出较好的倍率性能。