碳基纳米金属氧化物复合材料作为近些年来新兴的锂离子电池负极材料,不仅具备碳材料高导电性、高机械强度的特点,同时还具有纳米金属氧化物高比容量的优点。本论文选取三种不同的纳米金属氧化物作为活性材料,通过合成空腔、多孔及包覆结构的方法制备出三种碳基纳米金属氧化物复合材料,并研究分析电化学性能。1.使用碳纳米管（CNTs）为导电骨架,通过控制合成条件,使用水热法合成了三种不同内部结构的珠串Fe₃O₄-CNT复合材料,可以探究不同纳米结构对材料电化学性能的影响。在不同的电流密度下,不同内部结构的珠串Fe₃O₄-CNT复合材料具有不同的电化学性能,且空腔Fe₃O₄-CNT最适合用作锂离子电池负极材料。2.使用模拟废旧塑料主要成分的聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）和聚苯乙烯（PS）作为碳源,以球形Co₃O₄为活性材料,经过催化碳化、氧化及刻蚀等步骤制备合成了Porous-Co₃O₄@C纳米复合材料,并对其进行了相应的表征。当作为锂离子电池负极材料时,Porous-Co₃O₄@C表现出了更优异的循环寿命及倍率性能。选取0.1 A/g的电流密度时循环100圈后的可逆比容量为1015.7 mAh/g,选取1 A/g的电流密度时循环300圈后的可逆比容量为760.8 mAh/g。3.使用CNTs作为导电骨架,通过水热法在其上负载了一定量的SnO₂纳米粒子,并且分别选取葡萄糖和多巴胺为碳源,制备了空腔CNT@SnO₂@C及CNT@SnO₂@CN_x两种碳纳米复合材料,并对其进行了相应的表征。CNT@SnO₂@CN_x纳米复合材料在作为锂离子电池材料时,表现出了更优异的循环寿命及倍率性能。当在电流密度为0.1 A/g时循环100圈后,CNT@SnO₂@CN_x纳米复合材料的可逆比容量为1087.5 mAh/g。