在锂离子电池中，电极材料，无论是正极还是负极，都占据着非常重要的角色。很多过渡金属的氧化物在理论研究上都取得了非常重要的成果，作为负极材料有着非常高的容量，如Si、Sn等。在众多有潜力的负极材料中，铁氧化物由于其高容量、低成本、环境友好以及自然界中含量丰富而吸引了众多研究者的关注。然而，铁氧化物材料仍然存在着由于循环过程中结构粉碎而造成的容量衰减过快的问题。目前，已经有研究者提出了包覆石墨烯的方法来提高氧化铁作为负极时电化学循环过程中的结构稳定性，来降低体积膨胀问题，同时改善其循环稳定性。石墨烯有着非常理想的高的表面积，非常高的导电性，良好的化学稳定性和非常高的机械强度，因此石墨烯是电化学中优良的电极材料的候选者。包覆有石墨烯层的金属氧化物纳米颗粒的复合材料，相比于裸露的纯金属氧化物材料以及纯石墨烯显示出了明显的电化学性能提高。石墨烯在复合材料中起到很多作用，如能够防止纳米颗粒团聚，有效地防止循环过程中材料的体积膨胀。本论文主要以Fe2O3和Fe3O4的纯材料及其石墨烯复合材料为研究对象，测试了其电化学循环性能，并进行对比分析。　　(1)以KMnO4、石墨粉和浓H2SO4为原料，采用改进的Hummers方法制备出层数较少的GO，厚度在0.35-1 nm之间，上面富含大量的含氧官能团。然后用水合肼作为还原剂，除去上面的含氧官能团，将GO还原成rGO。　　(2)以FeCl3·6H2O、C6H12N4、 C6H8O6和GO为原料，采用水热法在不同温度下制备出两种介孔中空球α-Fe2O3/rGO纳米复合材料。相同的方法制备出两种不含石墨烯的纯材料α-Fe2O3。在电流密度为200 mA g-1时，180℃条件下制备的复合材料α-Fe2O3/rGO首次放电比容量能够达到1250 mAh g-1，经过70周循环，复合材料的放电容量依然能够稳定在800 mAh g-1。　　(3)以FeCl3·6H2O、NH3·H2O为原料，H2O和(HOCH2)2为溶剂，采用溶剂热法制备纳米复合材料Fe3O4/rGO。相同的方法制备不含石墨烯的纯材料Fe3O4。当电流密度为200 mA g-1时，复合材料Fe3O4/rGO的首次放电比容量能够达到1425mAh g-1，经过70周循环，复合材料的放电容量依然能够稳定在900mAhg-1。