随着环境问题的日益严峻以及能源需求的急速扩大,各领域对锂离子电池的需求日益增加,如电动汽车、智能手机、储能电站、手提电脑等。锂离子电池,因其相对较长的循环寿命、高能量密度、良好的循环稳定性及安全性等,展示出极高的市场需求率及巨大的应用前景,因此,研究锂离子电池具有重要科学意义,并有望带来较高的经济效益。负极材料作为锂离子电池的重要组成部分,科学研究者至今为止已经研发出许多种类:如碳材料、合金材料及过渡金属氧化物材料等。其中,过渡金属氧化物因其较高的理论容量备受科研人员的青睐。近年来,Fe₃O₄因其较高的理论容量(926 mAh g^-1),丰富的铁资源,低成本以及安全无污染等优势,被研究人员视为能够替代传统硅材料的理想的电极材料。本论文主要是通过简单的水热法合成Fe₃O₄,并利用不同的碳源对其进行修饰,解决了过渡金属氧化物稳定性差的缺点,系统地研究了其电化学性能,主要开展的工作包括:（1）蛋黄为碳源修饰四氧化三铁及其电化学性能研究。采用水热法合成四氧化三铁,并通过加入生物质碳源蛋黄（以YC表示蛋黄）,使Fe₃O₄与碳复合,合成粒径均一的纳米微球,该结构有效提高了材料的导电性和循环稳定性。在100 mA g^-1的电流密度下,Fe₃O₄@YC复合材料在充放电循环150圈后的容量为675.6 mAh g^-1;尤其是在500 mA g^-1电流密度下循环1000次后容量几乎没有衰减,说明生物质碳源对所得复合使材料的导电性以及循环稳定性的改善具有重要作用。（2）石墨烯为碳源修饰四氧化三铁及其电化学性能研究。通过一种简单的水热法,利用水合肼作还原剂通过高温退火的方式来制备四氧化三铁与石墨烯复合的材料（Fe₃O₄@rGO）。制得的Fe₃O₄颗粒被均匀的包裹在rGO基体中。r GO的引入不仅缓解了电极材料因锂离子的脱嵌引起的体积变化,而且提供了锂离子和电子的传输通道。相比于纯相的Fe₃O₄,Fe₃O₄@rGO复合材料表现出更优异的电化学性能:在100 mA g^-1的电流密度下,材料经过150次充放电循环后容量约为1100 mAh g^-1;在500 mA g^-1的电流密度下,复合材料在充放电循环300次后容量依然可达到1102.5 mAh g^-1,充分体现rGO对Fe₃O₄的均匀包覆及修饰可以十分有效地改善材料的电化学性能。