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本论文以石油污水为主要原材料和结构模板,合成了具有优异电化学性能的金属硫化物/氮碳纳米复合材料,探索了其合成机理及电化学反应原理,并研究了其合成条件、组成、结构对复合材料电化学性能的影响。利用石油化工污水作为唯一原料,通过原位热化学法将石油化工污水转化成为具有不规则颗粒状NS/C@Fe3O4复合材料,并探究了不同水热时间和不同热处理温度对NS/C@Fe3O4的结构和电化学性能的影响。增加水热时间有利于结晶和减小颗粒粒度并且有利于生成无序化的硬碳。增加煅烧温度同样有利于结晶,晶体体积也有小幅度的增加。对于锂离子电池,700 oC煅烧温度下不经水热处理的样品具有较好的电化学性能。在2 A g-1的电流密度下NS/C@Fe3O4-0-700负极经250次循环后衰减到300.44 mAh g-1的最小值,表现出较好的循环性能。在10 A g-1的高电流密度下循环100次后放电比容量稳定在109.6 mAh g-1。对于钠离子电池,600 oC煅烧温度下水热24 h样品具有较好的电化学性能,在1 A g-1电流密度下经120次循环后容量稳定在325.06 mAh g-1,在这个过程中一直保持着较高的库伦效率,而且容量保持率高达93.3%。将石油污水作为铁金属-有机骨架（Fe-MOFs）前驱体的有机配体和硫、氮、碳的来源,采用简便合成工艺,合成具有多层结构的硫化铁/N掺杂硬质碳膜纳米复合材料。研究结果表明,不同煅烧温度和前驱体的处理工艺对合成材料的相组成有较大影响,只有对前驱体进行水热处理后,在700 oC下煅烧样品具有Fe1-xS纯相。材料骨架结构中的分层孔隙和相互连接的通道使电解质更容易渗透,使电解质中的锂离子易于与Fe1-xS颗粒发生反应,且可以缓解材料体积膨胀,从而获得了很好的电化学性能。作为锂离子电池负极,当电流密度为1 A g-1时,其初始放电比容量为1542.08 mAh g-1,循环200次以后放电比容量稳定在632.16 mAh g-1。更重要的是在合成过程中化学需氧量的去除率最高达到了80.7%。以石油污水作为主要原材料和结构模板,通过水热-高温碳热还原法制备了具有多级结构的硫化锰/氮碳复合材料。研究结果表明,增加煅烧温度和水热时间都有利于MnS相生成,结晶度增加。对于锂离子电池负极,600 oC煅烧温度下生成的样品具有较好的电化学性能。在1 A g-1的电流密度下的首次放电容量为1265.61mAh g-1,经100次循环后仍维持在703.67 mAh g-1。作为钠离子电池负极600 oC样品同样具有较好的电化学性能,在1 A g-1的电流密度下经115次循环后充放电容量仍能维持在251.88 mAh g-1。