碳质材料作为锂离子电池的负极材料自1991年首次商业化以来一直受到广泛关注。碳质材料根据其微观结构一般可以分为三种类型:石墨、软炭和硬炭。针状焦和石油焦这类软炭具有独特的微观结构,短程有序石墨随机排列在无序的碳基体中,热处理温度决定了其微观结构,并直接影响其电化学性能。阐明石油焦和针状焦在热处理过程中的结构变化规律及其构效关系,揭示储锂机制,对其作为锂离子电池负极材料的生产和应用具有重要的指导作用。微晶石墨具有较高的理论比容量（372mAh/g）,但其与电解液相容性较差,循环性能不佳,首次库伦效率不高,阻碍其实际的商业应用,因此亟需对其进行改性处理,寻找一条高效高值化利用与产业化之路,推动新能源以及相关产业的发展。对于针状焦和石油焦,主要探讨了制备过程中热处理温度对其微观结构和电化学性能的影响,在不同热处理温度阶段下,研究其嵌锂机制,探讨各阶段的结构特征和电化学性能特征。对于微晶石墨,破碎分级后进行高温热处理,寻找最佳的工艺条件。为进一步改善其电化学性能,对其进行高温沥青固相包覆处理,弥补天然微晶石墨作为锂离子电池负极材料的缺陷,获得电化学性能优异的包覆材料。具体研究结果如下:（1）对针状焦和石油焦的生焦进行600℃-3000℃的热处理,分析了不同热处理温度下针状焦和石油焦的结构、嵌锂机制和电化学性能的变化。600℃-1400℃热处理的针状焦和石油焦,其主要结构由无定形炭向乱层结构炭转变,对应的嵌锂机制为“碳层边缘嵌锂”和“表面吸附储锂”,放电比容量随着热处理温度的升高而减少。2200℃-3000℃热处理的针状焦和石油焦,其主要结构从三维有序较低的石墨结构向三维有序较高石墨结构的转变,嵌锂机制是“石墨微晶层间嵌锂”,放电比容量随着热处理温度的升高而增大。1400℃-2200℃热处理的针状焦和石油焦,其嵌锂机制是以上机制的综合结果,1800℃热处理的针状焦和石油焦在37.2mA/g电流密度下放电比容量最低,为160和167 mAh/g。（2）研究了热处理温度和粒径对微晶石墨结构和电化学性能的影响。通过采用小型不锈钢粉碎机对微晶石墨进行破碎分级,获得D50为22.2、14.87和6.91μm的三个粒径的样品,对分级后的微晶石墨进行2600℃和2800℃热处理。结果表明粒径减小会增加嵌锂通道,同时降低材料石墨化度和首次库伦效率,温度升高会提高石墨化度并减少缺陷位点,最终发现D50为14.87μm的样品经2600℃热处理后综合电化学性能最佳,在37.2mA/g电流密度下,首次库伦效率为77.19%,可逆比容量为362mAh/g。（3）对上述获得的综合电化学性能最佳的微晶石墨进行高温沥青固相包覆处理,进一步提升其首次库伦效率,增加循环稳定性和循环寿命。结果表明随着包覆量的增加,比表面积减小,表面缺陷位点增多,发现6%-8%的包覆量能较好提升首效,经过6%的高温沥青包覆的微晶石墨,首次库伦效率提升至81.41%,放电比容量提升至368.2mAh/g;经过8%高温沥青包覆,首次库伦效率提升至85.12%,放电比容量降低至359.5mAh/g。