随着电动汽车行业的迅速发展,目前商用锂离子电池（LIBs）负极材料石墨由于比容量低,已无法满足市场对高能量密度LIBs的要求,因此开发新型高性能储能材料是LIBs发展的必然趋势。近年来,金属有机框架（MOFs）因其结构和组成的多样性在能量储存领域受到了极大的关注,而且越来越多具有复杂结构和特定化学成分的MOFs衍生金属氧化物可用于先进LIBs的研究。结合最新的研究趋势,本文以MOFs新型储能材料普鲁士蓝（PB）为研究对象,并在其基础上进行了可控的氧化还原处理得到具有空心微纳结构的Fe₂O₃,Fe₂O₃@C和Fe₃O₄材料,将它们作为LIBs负极材料进行电化学性能研究。首先,本文采用一种简单的共沉淀反应合成了具有规则立方体形貌的PB,其特殊的立方体结构主要归因于PVP的存在。XRD和TEM测试结果显示这种立方状PB具有稳定的晶体结构和大量适合锂离子嵌入脱出的通道,是一类有潜力的LIBs电极材料。经过电化学性能测试证明PB具有很高的储锂性能,作为LIBs负极材料,100mA/g电流密度下200次循环后容量保持413.5mAh/g。其次,利用MOFs受热易分解的特点,通过立方状PB制备了具有空心立方结构的Fe₂O₃,这种空心立方多孔Fe₂O₃具有独特的结构优势,例如丰富的介孔、稳定的微纳和空心结构等。得益于这些结构优势,空心立方多孔Fe₂O₃作为LIBs负极具有优异的电化学性能,100mA/g电流密度下200次循环后容量保持1014.1mAh/g。之后利用水热法对其进行碳包覆,制备出空心立方多孔Fe₂O₃@C材料,得益于均匀导电碳层的存在,空心立方多孔Fe₂O₃@C电极的倍率性能得到了进一步增强,1000mA/g电流密度下200次循环后放电容量达864mAh/g。Fe₃O₄具有理论容量大、导电率高、成本低等优点,有潜力作为下一代LIBs负极材料。本文采用可控还原方案制备了空心笼状Fe₃O₄（Fe₃O₄-HMCs）。Fe₃O₄-HMCs继承了Fe₂O₃的结构优势,比空心立方多孔Fe₂O₃@C具有更优异的循环和倍率性能。Fe₃O₄-HMCs的初始放电容量高达1235.1mAh/g,1000mA/g电流密度下,350次循环后放电容量保持942.1mAh/g。