本文通过化学气相沉积(chemical vapor deposition.简称CVD)法,合成了两种结构的碳材料：碳纳米纤维/石墨烯复合物和带状石墨烯纤维,并分别对两种碳材料的电化学性能进行了研究,发现两种材料都具有优异的储锂性能。研究内容主要分三个部分。第一部分首先用Hummers法制备了氧化石墨,并将氧化石墨高温热还原得到了石墨烯。再以氧化石墨为催化剂载体,合成了镍/氧化石墨催化剂并对其进行表征分析。随后在不同温度下,用立式炉进行CVD反应制备碳纤维/石墨烯。最终得出碳纤维在以Ni为催化剂时的最佳生长温度为600 ℃。第二部分是在之前研究的基础上,以同样的镍/氧化石墨催化剂,乙炔为碳源,在600 ℃下,用卧式炉进行CVD合成碳纳米纤维/石墨烯,同时通过调节乙炔流速合成了具有不同碳纤维尺寸和不同碳纤维、石墨烯质量比的复合物。将产物用作锂电池负极材料,比较并研究了不同形貌复合物的循环性能和倍率性能。最终得出碳纳米纤维/石墨烯复合物的储锂性能较好。在较小乙炔流速下合成的具有较小碳纤维管径和较小碳纤维含量的碳纤维/石墨烯复合物,其比表面积较大,储锂性能较好。实验中最佳合成条件为600 ℃,乙炔流速2 ml min-1 。第三部分是以合成的立方相碳酸镁为模板,以乙醇为碳源,在卧式炉中800 ℃进行CVD反应,最终得到了一种带状石墨烯纤维材料。对其进行电化学性能测试,发现与化学氧化还原法合成的石墨烯相比,CVD合成的石墨烯纤维具有更好的导电性,更好的倍率性能。