本论文旨在探索新颖结构的碳纳米材料的控制合成、表征及性能。在高温催化热解条件下合成了剪纸状和类菌状碳纳米片。在低温溶剂热条件下合成了维树枝状碳纳米材料和碳纳米管束,并研究了所得样品作为锂离子二次电池负极材料的相关性能。论文的主要内容归纳如下：1.600℃下在高压釜中以Fe-Co-Ni为催化剂共催化热解四氯化碳和碳化钙合成了形貌新颖的剪纸状碳纳米片,其中四氯化碳的量为2mL,该剪纸状片长约3μm左右,厚约150nm,是由厚度在20nm的碳薄片堆积而成。研究了反应温度、催化剂和反应物的量等反应条件对最终产物形貌的影响,并研究了剪纸状碳片作为锂离子电池负极材料的电化学行为。此工作发表在2011年的Advanced Materials Research杂志上。2.采用溶剂热技术,以四氯甲烷为碳源,金属钠为还原剂,在四氢呋喃中反应,铜带插入其中,在200℃反应得到了三维树枝状碳材料。该三维树枝状碳材料是由厚度在20nlmm左右的碳纳米片堆积而成。调查了不同有机溶剂对实验结果的影响。当不插入铜带时,产物仅为由碳纳米片构成的实心碳球。此工作发表在2012年的Micro&Nano Letters杂志上。3.采用溶剂热技术,以四氯乙烯为碳源,金属钠为还原剂,在四氢呋喃中反应,铜带插入其中,在200℃反应得到了碳纳米管束,其直径分布较窄,主要集中在10nm,长度可达数十微米。并系统研究了反应条件(反应温度、催化剂、反应物比率等)对产品形貌的影响。该碳纳米管束的BET比表面积高达1384.7m2/g,在700℃、N2烧结后产物的比表面积为991m2/g。研究了烧结前后的样品作为锂离子电池负极材料的电化学行为。此工作已完成拟投稿。