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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558 mAh/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0.2 A/g的电流密度下循环200圈可以保持1443 mAh/g的容量,在5 A/g的超大电流下循环200圈后依然可以维持在824 mAh/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15 nm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5 A/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（100 nm）,该复合物用作钠离子负极材料时,在0.1 A/g的电流密度下,循环300圈后的容量依然可以保持在356 mAh/g,每圈的容量损失率为0.098 mAh/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5 A/g的电流密度下,储钠的容量接近300 mAh/g。