锂离子电池因其能量密度高、循环性能好、无记忆效应等优点而广泛应用于便携式电子设备、电动汽车等领域,作为锂离子电池至关重要的一部分,负极材料的选择对其整体性能影响深远,目前商业化的石墨,因其理论容量低（372mAh/g）,已无法满足未来储能市场的需求。具体研究内容如下:（1）由PAN（聚丙烯腈）,PS（聚苯乙烯）和N,N-二甲基甲酰胺,四氢呋喃组成的前驱体溶液通过静电纺制备聚合物纳米纤维。聚合物纳米纤维在热解碳化的过程中由于PS的分解致使纤维内部和表面生成多孔结构。PS的分解能够减小纤维的直径和增加孔隙率进而增加纤维的比表面积。由PAN/PS（2:1）制备的碳纳米纤维在200mA/g的电流密度下的放电容量达到416mAh/g,是由PAN制备的碳纳米纤维放电容量的2倍,循环100次后放电容量为353 mA/g,具有84%的容量保持率,证明其较好的循环性能。（2）碳和金属氧化物复合材料做为高能量密度储能装置的电极材料具有现实意义,我们通过静电纺丝技术制备出了Fe₃O₄/C复合纳米纤维,并且由Fe₃O₄/C作为锂离子电池负极组装成半电池对其性能进行研究,以0.2C的倍率循环100次表现出700mAh/g的比容量。甚至在高电流密度5C时依然显示出180mAh/g的容量,和Fe₂O₃纳米管相比Fe₃O₄/C具有很高的容量保持率,其良好的电化学性能主要是因为Fe₃O₄能够均分的分布与碳纳米纤维中。在这种纤维结构中能够防止活性物质聚集,以及维持结构完整性,同时在嵌锂和脱锂过程中能够增强电子传导率。（3）通过水热法制备出纳米Fe₂O₃颗粒吸附与三维网状结构的碳纳米纤维中（Fe₂O₃/BC-CNFs）,具有操作简单,环境友好,成本低等特点,其制备过程包括BC（bacterial cellulose）冷冻干燥,高温碳化以及在高温高压条件下Fe（NO₃）₃进行水解反应并生成Fe₂O₃通过与BC-CNF形成化学键结合在网状结构的碳纳米纤维表面。三维的多孔电极结构由超细的碳纳米纤维相互缠绕形成,具有稳定的三维导电结构,并且在其独特的结构中能够原位聚合纳米结构的活性物质,BC-CNFs/Fe₂O₃的电化学性能相对于聚集的Fe₂O₃纳米颗粒有很大的提高,表明在整个电极循环过程BC-CNF对与Fe₂O₃的机械稳定性和导电性以及防止纳米颗粒聚集起到关键性的作用,并且BC-CNFs/Fe₂O₃网状结构中存在大量的相互连接的多孔结构,其有助于锂离子的快速分散和传递。以200mA/g的电流循环100次具有500mAh/g稳定的比容量,要高于大部分的C/Fe₂O₃复合材料,其较高的可逆容量和良好的倍率性能主要归因于3D网状多孔结构以及Fe₂O₃纳米颗粒在其内部纤维表面良好的分散性。