目前纳米材料研究工作的重中之重已经逐渐变为,用可再生能源来替代不可再生能源(煤、石油、天然气)。锂离子电池,因为清洁、无污染、使用寿命长,而被作为储能装置广泛应用到各个领域。近几十年来,氧还原反应和析氧反应的催化剂成为影响可再生能源技术如燃料电池和水处理的关键因素。尽管进行了许多尝试和努力,寻找可替代贵金属、降低成本的催化剂,都取得了明显的成效,但基于廉价过渡金属氧化物的高活性、高稳定性的电催化剂的研究开发依然是化学和材料科学研究领域的重点研究对象。本文在不同的反应体系中制备出形貌不同的单分散的CoO纳米粒子,对其表面结构,生长机制和电催化活性进行了研究。在硝酸钴和油胺体系中,加入一定量的硝酸银,通过调节实验参数,合成了尺寸小于10 nm的单分散的CoO纳米立方块。探讨了CoO纳米立方块的生长机制,研究了它的形成机理,从而为不同晶面的选择性调控提供了思路。在油胺体系中,分别以硝酸钴和乙酰丙酮钴为前驱体,通过热分解方法来合成单分散的标尺在纳米尺度的CoO粒子。将它们用作锂离子电池的负极材料,分别测得它们的锂电性能。测试结果表明:纯的CoO纳米材料虽然在第一次的放电量很高,但材料的循环和稳定性却很差,而CoO/XC-72的锂电的循环和稳定性却到了明显的提高。在乙酰丙酮钴和油胺体系中,用两种方法制备出的单分散的尺度小于5 nm的CoO纳米粒子与氮掺杂的还原氧化石墨烯以质量比3:2超声负载,负载后的复合物分别用于催化氧还原反应和析氧反应。通过旋转圆盘电极测试测得它们的催化性能,其结果表明:高温条件下合成的CoO做成的复合材料的极限扩散电流比低温合成的大。