商业化的锂离子电池通常使用石墨化碳材料为负极,由于其理论容量低、倍率性能差、扩散系数小等缺点,已不能满足电子设备和电动汽车领域快速发展的需求。过渡金属磷化物因其具有理论比容量高和氧化还原电压低等优点而备受关注。但也存在体积膨胀大、导电性较差以及制备过程复杂等缺点。通常,碳包覆金属磷化物纳米颗粒是解决上述问题的有效方法。生物质由于自然资源丰富、成本低廉和环境友好等优点,被广泛用于碳/碳基材料的制备。本文利用大豆和蚕茧为碳源,分别制备了杂原子掺杂分级多孔碳材料和丝素蛋白基多孔碳纳米片为支撑的核壳结构Ni₂P、Co P纳米颗粒复合材料,并将其用于锂（钠）离子电池负极材料。具体内容如下:1)以豆浆为前驱体,分别以可溶性混合盐（氯化钠、碳酸钠）以及（氯化锌、碱式碳酸镁）为两种模板,构筑N、O共掺杂3D分级多孔碳材料。这种杂原子掺杂分级多孔纳米结构扩大了碳材料的层间距,提供了更多的活性位点,更有利于锂/钠的储存。对于HPHC-a,在0.1 A·g^-1电流密度下储锂比容量为710 m Ah·g^-1,储钠比容量210 m Ah·g^-1;对于HPHC-b,在0.1 A·g^-1电流密度下储锂比容量为600 m Ah·g^-1。与HPHC-b相比,HPHC-a具有更好的锂和钠存储电化学性能,这主要归因于类石墨烯纳米片组成的蜂窝状结构,并且该多孔结构中具有更高的氮原子掺杂量。2)利用丝素蛋白独特的自组装特性以及Ni/Co离子与丝素蛋白链之间的螯合作用,成功地制备了丝素蛋白基多孔碳纳米片支撑核壳结构纳米颗粒复合材料（Ni₂P?NPPCP/Co P?NPPCP）。这种制备方法简单、经济、不需要二次磷化。将其用于锂离子电池负极时,Ni₂P?NPPCP电极材料在0.1 A·g^-1的电流密度下,120圈以后其比容量稳定在609 m Ah·g^-1,而没有丝素蛋白衍生的多孔碳片支撑的Ni₂P电极,在经历初始的循环后比容量迅速衰减,表明Ni₂P?NPPCP具有非常好的循环稳定性。同时,在0.1、0.2、0.5、1和2 A·g^-1的电流密度下,其比容量分别为567、450、395、341和283 m Ah·g^-1,并且当电流密度从2 A·g^-1返回到0.1 A·g^-1时,放电比容量达到623m Ah·g^-1,这表明该材料具有优异的倍率性能。Co P?NPPCP电极材料,在0.1 A·g^-1的电流密度下,270圈以后其比容量稳定在685 m Ah·g^-1,同时,在0.1、0.2、0.5、1和2 A·g^-1的电流密度下,其比容量分别为729、546、440、369和304 m Ah·g^-1,并且当电流密度从2 A·g^-1返回到0.1 A·g^-1时,放电比容量达到625 m Ah·g^-1,这表明该材料具有优异的循环和倍率性能。