锂离子电池作为可再生能源和绿色能源,近年来引起了人们的极大关注。尽管在锂离子电池领域中,阳极材料的研究取得了很大进展,但其能量/功率密度和循环性能仍不能满足日益增长的电化学储能装置的需要。因此,探索新型高性能阳极材料仍然是非常具有挑战性和紧迫性的工作。由于铁氧化物材料具有高的理论比容量,铁元素储量丰富并且廉价易得。铁氧化物负极材料是很好的锂离子电池候选材料。（1）以氢氧化钙/铁和乙二醇为原料,采用溶剂热-热处理技术制备了介孔α-Fe₂O₃/CaCO₃纳米颗粒。介孔α-Fe₂O₃/CaCO₃纳米颗粒作为锂离子电池负极材料,具有良好的循环稳定性、优异的倍率性能和较高的比容量,这可以归因于纳米复合材料的有益效果、独特的介孔结构和赝电容贡献。（2）采用低温沉淀-热处理法合成了正交晶CaFe₂O₄微米棒。研究了CaFe₂O₄的结构特征和电化学性能。当应用于锂离子电池时,CaFe₂O₄微米棒适中的表面能有利于防止材料团聚。CaFe₂O₄微米棒显示出良好的低温锂离子储存能力,即使在-20℃下测试也能获得超过100 m Ah g^-1的可逆比容量。在室温下也具有良好的电化学性能,在第一/三次循环中赝电容比容量贡献率分别为63–74%/96–98%,表明电极反应过程由表面控制的赝电容驱动。（3）本文以氢氧化钙/铁和去离子水为原料,采用简单的水热-热处理技术合成了介孔Ca₂Fe₂O₅/α-Fe₂O₃纳米复合材料。制备的介孔Ca₂Fe₂O₅/α-Fe₂O₃纳米复合材料具有良好的倍率性能、循环稳定性和高的比容量。独特的介孔纳米复合材料具有缓冲电极反应过程中体积变化、增大电极/电解液接触面积、促进电解液扩散、有利于Li⁺迁移等优点,是一种性能优异的负极材料。