锂离子电池是目前综合性能最好的可充放电电池,已经广泛应用于各种便携式电子设备中。传统的碳负极材料比容量较低、安全性较差,因此改进碳负极材料的性能已成为提高电池整体性能的关键。氮掺杂可以有效提高碳负极材料的电子电导率,显著改善其电子性能,提供更多的活性中心,增强碳质结构和锂离子之间的相互作用,并加速锂离子电池中锂离子扩散和转移的动力学反应,这有助于锂离子的嵌入和脱出,从而提高锂离子电池的比容量并改善其倍率性能。研究者同时也在寻求可替代的锂离子电池负极材料,其中过渡金属氧化物负极材料备受关注。过渡金属氧化物负极材料比容量相比传统碳材料有了极大的提高,而铁和锰的氧化物还有价格便宜和环境友好的优点。Fe2O3锂离子电池负极材料具有高的储锂比容量,其可逆比容量保持在800-1000 mAh g^-1之间,是一种较有发展潜力的负极材料。Mn3O4具有高的理论比容量和较为低的平台电压（0.2V）是替代商用石墨负极材料的理想材料之一。但是单一的金属氧化物负极材料导电性差,循环性能不佳,且体积效应明显,限制了其作为商用负极材料的实际应用。为了提高金属氧化物负极材料的电化学性能,最有效的方法是将其与碳基材料复合。本论文采用一步水热法,在一定条件下进行热处理,制备出系列NC/Fe2O3和NC/Mn3O4（NC为富氮型碳纤维）以及CP/Fe2O3和CP/Mn3O4（CP为含氮碳片）复合材料,并对其作为锂离子电池负极材料的电化学性能进行了研究。1.以聚吡咯为碳氮源,热处理后获得富氮型碳材料（NC）,以NC为基底,通过水热法一步获到了电化学性能优异的α型NC/Fe2O3和立方晶型的NC/Mn3O4材料,采用IR、XRD以及SEM等表征手段对制备的复合材料进行了表征。研究了纳米NC/Fe2O3和NC/Mn3O4电极材料的电化学性能。实验结果表明该材料在100 mAg^-1电流密度、截止电势为0.01-3.0 V（vs.Li/Li+）条件下的首周嵌锂比容量分别为948 mAh g^-1和964 mAhg^-1,循环100周的嵌锂比容量仍保持在628 mAh g^-1和807 mAh g^-1。NC/Fe2O3和NC/Mn3O4复合材料在2000 mA g^-1条件下,比容量均超过400 mAh g^-1,表明其电化学性能优异。2.采用水热法制备三聚氰胺甲醛微球树脂,氩气氛围热处理后获得含氮型片状碳材料（CP）,以含氮型碳片为基底,采用水热法制备了 CP/Fe2O3和CP/Mn3O4复合材料,采用IR、XRD以及SEM等表征手段对制备的复合材料进行了表征。研究表明制备的复合材料在水热处理后均具有较好的形貌和优异的结晶度,两种材料在100 mAg^-1电流密度下循环100周的嵌锂比容量分别为631 mAh g^-1和726 mAh g^-1,在2000 mA g^-1条件时的嵌锂比容量分别为303 mAh g^-1和203mAh g^-1,表明复合材料的可逆比容量较高,但大电流充放电性能有待进一步提升。上述研究结果表明,氮掺杂碳材料能显著提升金属氧化物的电化学性能,复合材料可作为锂离子电池的负极材料。这类复合材料的优异性能主要得益于NC以及CP与金属氧化之间的协同作用,NC和CP能有效的提高了材料的导电性,且有利于缓解过渡金属氧化物在充放电过程中的体积效应。该方法为制备其他类型复合电极材料提供了理论依据和实验指导。