铁基材料由于其丰富的地球储量、无毒无污染和较高的理论容量等特点，是科研工作者所青睐的对象。如FeOOH、Fe3O4和FeNCN的理论容量分别为905、926和558mAh/g。然而，同大多数的过渡金属化合物相同，铁基化合物也存在着导电性差，体积变化明显等问题而造成电极材料粉化从集流体上脱落，最终导致容量下降。目前，解决上述问题的办法主要包括：纳米化、设计特殊结构和同碳材料复合。通过这些方法可以提高电极材料的电荷/离子转移速率和缓解体积膨胀的压力，达到提高活性材料的倍率性能和循环稳定性。　　本论文主要根据FeOOH、Fe3O4和FeNCN等材料的研究现状及存在的问题，通过进一步研究取得了以下成果：　　（1）以花生衣（花生外面的红色种皮）为原料，采用硫酸辅助水热法结合后续的KOH高温活化法制备了类石墨烯纳米片/三维无定型碳骨架的复合碳结构，这种结构表现出优良的导电性，将这种碳结构作为基底生长FeOOH，通过调整溶剂中水和甘油的比例，成功制备出FeOOH/三维碳复合材料，用作锂离子电池负极材料时，表现出优良的储锂性能。　　（2）采用一步水热技术在rGO表面原位生长FeOOH纳米阵列，通过在rGO与FeOOH的接触界面构筑Fe-O-C键，实现了FeOOH的原位粉化，促进了表面赝电容为主的充放电机制，实现了优异的储锂性能。在0.2A/g的电流密度下循环200圈可以保持1443mAh/g的容量，在5A/g的超大电流下循环200圈后依然可以维持在824mAh/g，是初始容量的86.1%。　　（3）通过一步溶剂热法和后续热解法制备具有的三明治结构rGO负载的碳包覆的粒径为15nm的纳米Fe3O4颗粒（Fe3O4@C/rGO），具有纳米化和碳包覆结构特征的Fe3O4@C/rGO在充放电过程中体现出表面赝电容和扩散双机制，在大电流密度5A/g下循环1000圈，容量依然可以保持在594mAh/g。　　（4）采用油酸辅助溶剂热法和后续热解法制备了rGO负载的薄碳层包覆的多孔Fe3O4颗粒（100nm），该复合物用作钠离子负极材料时，在0.1A/g的电流密度下，循环300圈后的容量依然可以保持在356mAh/g，每圈的容量损失率为0.098mAh/g。除此之外，首次库伦效率达到了74%，高于大部分文献中所报道Fe3O4的首次库伦效率值（~50%）。　　（5）采用了一步固相法以尿素和草酸高铁铵为原料创新制备了FeNCN/C复合材料，并提出了FeNCN的合成机理，为过渡金属碳二亚胺类化合物的简易合成提供了一种新的思路。同氧化铁相比，所制备的FeNCN/C在电化学反应中具有有极高的化学可逆性和快的反应速率，电化学反应中具有赝电容效应，表现出优异的倍率性能，在5A/g的电流密度下，储钠的容量接近300mAh/g。