过渡金属氧化物作为锂离子电池电极材料已引起人们的广泛关注。其中,Co3O4作为电池的负极材料以其高比容量（890 mAhg-1）成为许多研究者研究的热点。但由于循环过程中导电性差、体积变化大,导致电极的速率容量低、容量衰减快,阻碍了电极的实际应用。为了解决这些问题,本文成功地合成出三种形貌的Co3O4纳米粒子,并着重对形貌控制率高,晶体结构简单的立方体Co3O4进行三种改性方法的研究。首先,本文设计了一种利用激光辐照对Co3O4纳米粒子进行修饰的方法。用强激光作用于Co3O4纳米粒子。结果表明,激光处理后的颗粒表面产生了少量的CoO相以及大量的氧空位。与原始Co3O4样品相比,激光辐照所诱导的独特微观结构,即高表面积、特殊表面组成和氧空位,促进了锂离子的运输,增加了电化学活性位点,是提高储锂性能的重要原因。其次,本文设计了一种气相处理改性实验。在氩气气氛中用不同温度退火Co3O4纳米粒子。通过对CoO的层厚以及化学缺陷（氧空位）的精确控制,从而实现对电化学性能的调控。结果表明,当退火温度为350℃时,Co3O4表面产生大量的氧空位和最薄的CoO层,且有着出色的循环稳定性和倍率性能。因此,合理的表面改性工程可以创造出独特的微观结构,从而提高电化学的性能。最后,本文设计了一种液相处理改性实验。用NaBH4溶液对Co3O4纳米粒子进行化学还原。结果表明,改性后的Co3O4纳米粒子表面形成了氧缺陷,且随着NaBH4浓度的上升,晶体结晶度下降。通过改变NaBH4溶液的浓度,可以很好地控制缺氧量和晶体结晶度。当NaBH4溶液浓度为10 mM时,电化学性能最优。因此,在化学还原中,平衡化学缺陷和晶体结晶度是改善锂存储性能的主要原因。将上述三种改性方法的最佳参数应用于另两种形貌（球体和八面体）,结果表明,处理后的Co3O4纳米粒子在电化学性能上有较大的提升,说明三种不同的改性对不同晶体结构的Co3O4纳米粒子有积极的影响。