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单壁碳纳米管(single-wall carbon nanotube，SWCNT)根据构成其石墨烯片层的卷曲方式不同而具有不同的手性，并表现为金属性或半导体性。SWCNT独特的一维纳米结构及其优异性能使其可望在储能、光电及微纳电子器件等广阔的领域获得应用，被认为是最有希望获得大规模应用的超级纳米材料。但目前为止SWCNT尚未获得规模化应用，其主要原因在于还无法实现SWCNT结构和性能的精确控制。SWCNT的形核、生长始于催化剂，因此催化剂调控是实现SWCNT的结构与性能调控的关键。通常用于SWCNT催化生长的Fe、Co、Ni过渡金属催化剂的熔点较低，在碳管生长的生长过程中呈熔融态，不利于SWCNT的结构控制生长。而兼具高温稳定性和较高催化活性的催化剂，是制备高质量窄手性分布SWCNT的关键。本论文以宏量可控制备高质量SWCNT为目标，利用Fe、Co、Ni的钨系合金纳米粒子同时具有高熔点和高催化活性的特点，采用担载法重点开展了SWCNT的宏量控制制备及其在电化学储能方面的应用研究。取得的主要结果如下: 利用浸渍法将钨、钴盐担载在多孔氧化硅基体上，通过优化后处理条件获得了尺寸均匀的WCo合金纳米粒子。以其为催化剂、乙醇为碳源、氩气为载气，利用化学气相沉积(CVD)法在较宽的温度生长范围(650～800℃)内实现了高质量的(7，5)、(7，6)型SWCNT的富集。高分辨透射电镜表征分析发现，催化剂纳米颗粒为钨钴合金W6Co7相。进而，采用类似方法制备了钴铂钌三元纳米粒子催化剂，其在高温下（如900℃）仍然能够稳定催化生长窄手性SWCNT。最终宏量获得了(6，5)、(7，6)、(8，4)型富集的SWCNT，所得碳纳米管的质量较高，且通过改变催化剂组成可以实现手性富集调控。 将担载法制得的SWCNT和SiO2担载体作为复合锂离子电池电极材料，研究其电化学储能特性。首先将氧化硅纳米颗粒分散在石墨烯纳米片上防止其团聚，进而采用浸渍法担载催化剂并生长单壁碳纳米管获得复合电极材料。电化学性能测试结果表明，该电极材料具有较高的容量和良好的循环稳定性;150次循环后，SiO2/SWCNT/石墨烯电极材料容量为521.9 mAh/g，而同样条件性单纯的SiO2电极材料的容量仅为260 mAh/g。这主要是因为，原位生长的SWCNTs提高了电极的导电性。