自从锂离子电池研究出来后,便凭借着其远超其它储能介质的寿命、较高的充放电电压、优良的能量密度等优点成为了世界上应用最为广泛地储能介质。随着人类对于储能材料及介质需求的不断增长,对锂离子电池性能要求的不断提高,全球石墨储量已不能满足人们未来制备储能物质的需求,且受限于石墨材料的制约,锂离子电池技术已无法达到技术上的质的改变。故此需要寻找一种新的负极材料替代石墨。棉花秸秆是较为常见的农业废弃物,而且利用率很低。以棉花秸秆为负极原料制备锂离子电池,一方面可以实现农业废弃物的资源再利用,另一方面也可以减少环境污染,有较高的生态环保价值。本篇论文以塔里木大学周边农田废弃棉花秸秆为原料,通过直接热解法与活化剂活化法两种热解方法制备成生物炭,对其进行形貌表征,然后取这不同方法制备出的样品用作锂离子电池的负极,然后对制备出的锂离子电池进行导电性能测试。本课题主要研究内容与结论为:（1）直接热解法制备棉秆生物炭的导电特性:除去棉花秸秆的根部及枝条,取棉花秸秆主干部分为原材料,放入马弗炉中分别以550、650、750℃热解。对制备的棉花秸秆生物质炭进行理化特性分析,并以此为基础对其电化学性能进行了分析。制得样品比表面积分别为1.89、2.09、1.72 m²·g^-1,孔径分别为6.88、7.21、3.63nm。将其作为负极材料制备成锂离子电池,首先以较小电流密度0.1C充放电100次后,其放电比容量分别为49.1、157.2、62.1 m A·h/g,其后使用1C大电流对样品进行500次充放电,测得不同温度下三个样品的放电比容量为65.3、104.4、79.2 m A·h/g。表明材料的电化学性能与理化特性是正相关关系。（2）活化剂活化法制备棉秆生物炭的导电特性:以棉花秸秆为原料,无水氯化钙为活化剂,制备了棉花秸秆基多孔生物质炭。通过不同的表征方式对制得的样品进行了微观形貌和结构的表征,并在此基础上对制得的不同样品的电化学性能进行了测试与分析。结果表明,在650℃下热解的棉花秸秆其比表面积达到了487.68m²·g^-1,而平均孔径、总孔容、微孔体积分别为5.97nm、0.67cm³·g^-1、0.15cm³·g^-1,表明其具有较好的孔道结构。用此样品作为负极材料制备的锂离子电池,在较小的电流密度0.1C下测试,首次放电比容量达到了1533.5m A·h/g,而在循环100次后其放电比容量为570.1m A·h/g,在大电流1C倍率下循环500次后其放电比容量为596.1 m A·h/g,表明样品具有良好的倍率性能和循环性能。（3）以棉花秸秆为原料,研究了不同温度下,添加无水氯化钙对热解产物棉秆基多孔生物质炭理化特性及电化学性能的影响。结果表明两种热解法制备的样品均是无定形炭结构,活化法制备的样品在石墨化程度、比表面积大小、孔径数量等方面优于直接热解法制得的样品,而直接热解法制得的样品孔径较大、无序化程度高、稳定性较好。得益于活化剂对生物质炭比表面积和介孔结构的改变,使得活化法制得的生物质炭电化学性能远远好于直接热解法制备的生物质炭。