锂离子电池具有开路电压高、能量密度大、使用寿命长等特点，被广泛应用于生活中的各个领域。如今，石墨作为广泛商用的负极材料，其理论比容量(372mA h g-1)比较低，已经不能满足新型高性能锂离子电池的要求。Fe2O3负极材料具有较高的理论比容量(1006mA h g-1)，引起人们极大关注。但是Fe2O3在充放电中面临巨大的体积膨胀，导致容量损失，而且Fe2O3的导电性较差，不利于电子和离子的传输。为了解决这些不足，一方面，研究人员制备了不同形貌和结构的Fe2O3负极材料，如纳米粒子、棒状结构、中空结构等，表现出比较好的循环性能。另一方面，研究人员制备了三氧化二铁/碳材料复合物和三氧化二铁/导电聚合物复合物，电化学性能得到了极大的提升。在本文中，首先制备了Fe2O3纳米片，并研究了其电化学性能。然后制备了三氧化二铁/聚吡咯(Fe2O3/PPy)和三氧化二铁/石墨烯(Fe2O3/rGO)复合材料，系统研究了复合材料的电化学性能。主要研究内容如下:　　(1)以FeCl2·4H2O为Fe源，采用水热法合成了Fe2O3纳米片，然后对其进行电化学性能研究，在200mA g-1的电流密度下经过100次充放电循环后，比容量剩下172.6mA h g-1，容量损失严重，循环稳定性差。这主要是由于Li+在Fe2O3中反复嵌入和脱出导致其发生严重的体积变化和团聚。　　(2)常温条件下采用原位聚合法，通过改变加入的Py量合成了不同PPy含量的Fe2O3/PPy复合材料，考察了PPy含量对材料电化学性能的影响。测试结果表明，不同PPy含量的Fe2O3/PPy复合材料的循环性能均优于纯Fe2O3，表明PPy改善了Fe2O3的性能，这主要是由于PPy层作为保护层一方面能够缓冲嵌脱锂中Fe2O3的膨胀和团聚，另一方面能够阻止Fe2O3与电解液直接接触,保护Fe2O3颗粒的完整性。其中Fe2O3/5.0wt％PPy的循环性能较好，在电流密度为200mA g-1下循环100周后比容量为487.4mA h g-1。　　(3)采用水热法制备Fe2Os/rGO复合材料，研究了水热时间和rGO含量对材料电化学性能的影响。结果表明，Fe2O3/rGO(4-25)复合材料即当反应时间为4h、rGO含量为25％时的性能较好，当电流密度为200mA g-1时，经过100次充放电循环后，放电比容量为783.7mA h g-1，高于其他条件制备的Fe2O3/rGO复合材料和纯Fe2O3。将电流密度增大到1Ag-1时，仍表现出比较好的循环性能，经过500周充放电，容量保持为352.3mA h g-1。复合材料较好的循环性能主要是由于石墨烯片层有效抑制了Fe2O3在嵌脱锂过程中的体积变化和团聚，同时增强了Fe2O3的导电性。