1、碳基材料由于其化學穩(wěn)定性高、導電性好等優(yōu)點，已經(jīng)在能量儲存和轉(zhuǎn)化領域得到了廣泛應用，例如，碳基材料用作鋰離子電池負極材料、鈉離子電池負極材料以及超級電容器電極材料。其中，分級多孔的碳基納米材料特別是有雜原子摻雜、金屬復合的碳基納米材料作為電極材料表現(xiàn)出了優(yōu)異的電化學性能。本文主要采用一鍋固相反應法一種簡易環(huán)保的合成方法，簡便地合成了一系列的有雜原子摻雜、金屬復合的分級多孔碳基納米材料。由于該法對環(huán)境友好，所制備的碳基納米材料具有獨特的結(jié)

2、構和組成，因此，表現(xiàn)出優(yōu)異的儲鋰（鈉）以及電化學電容性能，展現(xiàn)了該法制備的碳基納米材料在新能源材料領域中具有廣闊的應用前景。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴將丁二酮肟和鋅鹽作為前驅(qū)體，分別采用一步法和兩步法制備出了兩種有氮摻雜的多孔碳材料。用一步法制備的N-C(900℃)納米材料具有很好的電化學電容器的性能。例如，在0.5 A g-1的電流密度下，N-C(900℃)納米材料法拉第電容高達112.2 F g-1。用兩步法制備的N-C(7

3、00℃)納米材料，表現(xiàn)出了較好的儲鋰性能。例如，在100mAh g-1的充放電速率下，經(jīng)過100次循環(huán)，它的可逆比容量仍然能保持在700.0mAh g-1，這遠遠高于碳材料的理論比容量(372 mAhg-1)。⑵以丁二酮肟和鎳鹽為前驅(qū)體，通過一鍋固相反應法一步合成了中空多孔的均勻鑲嵌鎳的氮摻雜碳復合材料(H-Ni@N-C Network)。再進一步用鹽酸酸化后，去除部分Ni，得到含有少量Ni納米粒子的中空多孔網(wǎng)狀結(jié)構材料(L-Ni@N-

4、CNetwork)。將L-Ni@N-C Network納米材料作為電極材料，它不僅表現(xiàn)出了極佳的儲鋰性能，也表現(xiàn)出了較好的儲鈉性能。⑶以鄰苯二胺、鄰香草醛與鈷鹽為前驅(qū)體，通過一鍋固相反應法一步合成了均勻鑲嵌有Co納米粒子的中空凹多面體碳復合納米材料。此材料的中空結(jié)構能有效地緩解充放電過程中的體積膨脹效應，促使了鋰離子的快速傳輸。將它作為鋰離子電池負極材料，它表現(xiàn)出了較高的可逆容量、好的循環(huán)穩(wěn)定性以及高的倍率性能。在100mAhgg-1的