随着科学技术的不断发展,人们对能源的要求越来越高,能源问题已经成为影响人类生存的主要因素之一。锂离子电池的应用极大地促进了能源的发展,直至今天,锂离子电池已经显现出它的巨大潜力,成为了一种具有新性能、节能型、清洁型的新一代电池。为了达到锂离子电池理想的性能,其中对负极材料要求首先具有较高的嵌脱锂离子的能力,其次对负极材料要求是具有较高的离子电导率,最后要求负极材料的性能稳定,不会因外界因素而使性能发生变化。本论文主要研究铁氧化物负极材料的结构、形貌以及在锂离子电池中的应用。通过共沉淀法、水热法、熔盐法制备了不同形貌和晶相组成的铁氧化物纳米材料。通过X射线衍射分析（XRD）以及扫描电子显微镜（SEM）等表征方法对产物进行表征,研究了在不同的制备方法和不同的实验条件下对氧化铁纳米材料形貌和结构的影响,最后通过蓝电（LAND）电池测试系统,对电极材料的电化学性能进行研究。主要研究工作如下:（1）用共沉淀法制备不同质量比的镍掺杂Fe₂O₃纳米颗粒,所掺镍的质量比分别为1%、3%、5%。采用氢氧化钠沉淀剂制备得到的镍掺杂Fe₂O₃纳米颗粒基本上呈球形,分散性较好,颗粒分布较均匀,颗粒尺寸很小,大致在几个纳米左右。而采用氨水为沉淀剂制备得到的镍掺杂Fe₂O₃纳米颗粒团聚现象比较严重。实验结果表明以氢氧化钠为沉淀剂,掺镍的质量比为3%,煅烧温度为500℃时得到的镍掺杂Fe₂O₃纳米颗粒材料具有较好的充放电性能,首次放电比容量达到1319.9mAh/g,经过30次充放电循环后,放电比容量保持在524.3mAh/g。（2）采用水热法制备了MgFe₂O₄纳米颗粒:（1）研究了在相同煅烧温度,不同的水热温度下MgFe₂O₄材料微观结构及其形貌的变化。（2）研究了在相同的水热温度（180℃）下,随着煅烧温度的升高,MgFe₂O₄材料的的平均粒径从74±7nm增大到129±4nm,单个MgFe₂O₄纳米颗粒相互粘结且分布均匀,随着煅烧温度的升高使MgFe₂O₄晶粒细化,得到均匀的纳米颗粒。实验结果表明当煅烧温度为600℃,水热温度为180℃时得到样品的综合电化学性能最优,首次放电比容量达到712.6mAh/g,经过30次充放电循环后,放电比容量保持在363.6mAh/g。（3）采用熔盐法制备了α-Fe₂O₃纳米颗粒,并以葡萄糖和柠檬酸为碳源制备了碳包覆氧化铁材料。当煅烧温度为850℃时,合成的α-Fe₂O₃纳米颗粒呈现出类似准立方体形貌,颗粒分散性较好且分布较均匀。可见,随着煅烧温度的升高,可以使产物晶化更完全,生成的晶体结构更完整,进一步说明较高的煅烧温度有利于晶体的生长。采用葡萄糖和柠檬酸为碳源,初始容量分别为1370.6mAh/g和1245.1mAh/g,高于理论容量。经过30次充放电循环后,放电比容量分别保持在589.8mAh/g和627.8mAh/g,而没有碳包覆的α-Fe₂O₃纳米颗粒初始容量为1085.9mAh/g,经过30次充放电循环后,放电比容量保持在351.3mAh/g,结果可以归因于无定形碳层能够保持活性材料的电极连接,从而有利于锂离子和电子运输,同时碳层有效的限制了体积膨胀,从而导致循环性能的改进。