本论文采用低温釜溶剂热反应,及高温釜固相反应,得到了一系列金属化合物,以及它们的一些碳质复合纳米材料。我们选择了其中的几种,作为锂离子电池的负极材料,对其储锂性能做了较为系统的研究与分析。论文的主要内容,可归纳如下：1.我们报道了一个灵活的常温合成石墨烯及氧化石墨烯包覆Fe203纳米晶的方法。在组装过程中,Fe203纳米颗粒先通过法扬斯规则可以轻松带上正电荷,而不需其它分子链接器的帮助。整个包覆过程,通过胶体沉淀效应(CCE),可以在几分钟内完成。该项工作,不仅实现了利用经典的CCE达到理性地组装纳米晶与石墨烯复合物的目的,也可以非常方便地在石墨烯单层上负载不同浓度的Fe203纳米粒子。当这种复合材料作为锂离子电池的负极材料时,表现出较为优越的储锂性能。通过一个简单的推广,我们得到了一系列石墨烯、氧化石墨烯包覆的金属化合物的纳米晶体,比如：Co3O4, SnO2, Ni(OH)2, Y(OH)CO3等；甚至还实现了在同一碳层上,同时负载两种不同的金属化合物,比如：Fe2O3-SnO2-graphene的多相复合体。需指出的是,这些预先合成的纳米晶,其形貌在包覆前后,保持不变,这对那些对形貌有具体要求的基础研究、技术应用,都非常重要。我们的这一石墨烯包覆方法,也许为基于石墨烯的复合材料的合成,提供了一条可供选择的途径。2.基于上一工作,我们合成出石墨烯包覆的米粒形貌的Fe203颗粒的复合物。这些尺度在350nm左右的颗粒相对均一地被包覆在石墨烯的碳层内。当作为锂电池的负极材料时,该种复合物与单独的Fe203颗粒相比,表现出非常优异的循环性能,及倍率循环性能。甚至在500次循环后,容量仍可达到1000mA hg-1。我们首次对循环后的活性物质从电池壳子里取出,对其做了透射电镜分析。研究发现,石墨烯包覆的氧化铁颗粒,仍旧可以保持住其原始的米粒形貌,没发生明显的团聚；而单独的氧化铁电极,其颗粒团聚非常严重。这也可作为两者储锂性质为什么存在着显著差异的一种合理解释。3.碳层包覆的四方相a-FeSe纳米颗粒(约200nm)通过一步高温反应,被成功制备出来。我们对其作为锂电的负极材料做了研究与分析。结果表明,该核壳结构的a-FeSe@C复合材料在1.5V时有个放电平台,该电压平台,可以有效地防止锂树突的产生,在充放电过程中,也可以抑制固体电解液界面膜的产生。经过40次循环后,仍可以放出340mAg/g的可逆容量,这几乎是Li4TisO12的两倍之多,从而显示出其作为一种锂电负极材料的潜在可行性。4.牡丹花形貌的Ag/Ag0.68V2O5复合体通过三种原材料(草酸、五氧化二钒、硝酸银)在180度的水热条件下反应24小时,被成功制备出来。该种微纳米花朵,由约40nm厚的薄片堆砌、组装而成的。研究表明,这种复合材料,不论作为锂电池的负极材料,还是作为正极材料,均表现出卓越的电化学性能。其作为锂电负极材料,也是第一次被报道、研究,并展现出非常稳定的循环性质。在400mA/g的电流密度下充放电循环,1000圈后,其可逆容量仍可保持原始的100%,这一现象、结果,可能归因于由于银颗粒的存在,大大提高了材料的导电性能,另一方面,它独特的片层花状结构,也非常有利于锂离子的脱出与嵌入,所以才带来非常好的测试效果。