以燃烧技术为基础的常规能源因肆意开发和不合理使用,带来的能源紧缺和生态破坏等问题日渐严重,因此,风能、太阳能和潮汐能等可再生的绿色新能源应运而生。针对这些新能源间歇性的缺点,锂离子电池（LIBs）因为其优异的能量储存和转换性能备受青睐。随着科技的进步,尤其是混合动力汽车等新型产业的不断发展,对LIBs的性能提出了更高要求。目前商业化LIBs的负极材料是石墨,虽然其具有工作电压低、结构稳定的特点,但因其比容量较低(372 mAh g^-1)限制了LIBs的广泛使用。因此,科研人员正在努力寻找能够取代石墨并能提供更高容量和安全性的负极材料。近年来,铁基氧化物因其在自然界中储量丰富、绿色无污染、安全可靠和理论比容量较高等优点受到众多企业及科研人员的关注。然而铁基材料依然存在很多没有被克服的缺陷,如材料自身导电性较差以及在循环过程中由体积变化导致的结构损坏等,使得电池的电化学性能较差,从而限制了其更深层次的开发与应用。大量研究结果表明,纳米化、掺杂碳材料、多种金属氧化物复合等方法都是可以改善材料性能的有效手段。若能将几种方法结合,相互取长补短,则有望进一步提高材料性能。基于以上考虑,本文以Fe₂O₃(理论比容量为1006 mAh g^-1)为研究对象,采用两种修饰方法对Fe₂O₃进行了改性研究。具体研究工作如下:（1）采用水热法制备出纯相的米粒状Fe₂O₃,以Fe₂O₃为核心先后包覆了SiO₂和间苯二酚-甲醛树脂,然后经过碳化和刻蚀处理形成了蛋黄壳结构Fe₂O₃@C,在上述基础上,又在碳层上引入一层Mn₃O₄片层结构,制备了具有三层核壳结构的Fe₂O₃@C@Mn₃O₄。利用XRD、XPS、TGA、SEM和TEM对复合材料的组分、结构和形貌进行了物理表征,利用CV曲线、充放电曲线、倍率性能曲线等对复合材料进行了电化学性能表征。复合材料中特殊的核壳结构保证了材料结构稳定性,具有较高储锂容量的Fe₂O₃提供了支撑作用,碳层一方面提供了良好的导电性,另一方面与Mn₃O₄和Fe₂O₃的协同作用使得材料电化学性能更好。测试结果表明,Fe₂O₃@C@Mn₃O₄在200 mA g^-1的小电流密度下,经过100圈的循环,放电比容量高达1062 mAh g^-1,远超于纯相Fe₂O₃和Fe₂O₃@C;在1000 mA g^-1的大电流密度下,经过450圈的循环,放电比容量依旧可以保持在853 mAh g^-1。（2）通过两步水热法以及随后的热处理工艺合成了Fe₂O₃/MoS₂/rGO复合材料并用XRD、XPS、SEM和TEM对复合材料的组分、结构和形貌进行了物理表征,利用CV曲线、充放电曲线、倍率性能曲线等对复合材料进行了电化学性能表征。复合材料中MoS₂为层片状,Fe₂O₃为米粒状并粘附在MoS₂表面,rGO形成一种三维网状结构将整个复合材料联系在一起。Fe₂O₃为复合材料提供了较高的比容量,rGO增强了材料的导电性,三者的协同作用使得Fe₂O₃/MoS₂/rGO复合材料比纯相Fe₂O₃具有更好的电化学性能。测试结果表明,Fe₂O₃/MoS₂/rGO复合材料在200 mA g^-1的电流密度下经100圈循环后,放电比容量为906 mAh g^-1。即使在1000 mA g^-1的大电流密度下,经过500圈的循环,放电比容量也可以保持在711mAh g^-1。