随着便携式电子产品和电动汽车的快速普及,储能装置变得越来越重要。锂离子电池由于能量密度高、输出功率大,对环境友好等特点而备受关注。传统的石墨负极材料由于理论容量太低（372 mA h g-1）,远不能满足当下需求。因此,寻找合适的电极材料成为当今研究的热点。Fe₃O₄储量丰富,价格低廉,理论容量高,是非常有发展潜力的负极材料。然而,Fe₃O₄在充放电过程中体积膨胀很大,容量衰减很快。为了缓解Fe₃O₄由于体积膨胀而产生的容量衰减,本论文采用碳包覆的方法制备了氮掺杂碳/Fe₃O₄纳米复合材料,并研究了其作为锂离子电池负极的性能。能具体工作如下:1.利用多巴胺在碱性条件下能够自聚合的特点,首先在Fe₃O₄纳米颗粒表面原位聚合沉积聚多巴胺层,随后经高温处理,得到氮掺杂碳包覆的Fe₃O₄复合纳米颗粒。该复合纳米颗粒在在200 mA g-1的电流密度下循环200圈之后,其容量依然高达823 mA h g-1,比未包覆的Fe₃O₄纳米颗粒（容量几乎为0）高很多。倍率测试表明:在2 A g-1的电流密度下,其容量依然还有254 mA h g-1。研究结果显示,氮掺杂碳包覆可以极大提高Fe₃O₄纳米颗粒的循环稳定性。2.基于羧基功能化的聚苯乙烯微球的模板和锚定作用,制备镶嵌超细Fe₃O₄纳米颗粒的空心纳米碳球,并研究了其作为锂离子电池负极材料的性能。本章主要分为两部分:第一部分为负载Fe₃O₄纳米颗粒的聚苯乙烯微球的制备。采用热还原法,利用羧基的锚定作用,在聚苯乙烯微球上原位负载Fe₃O₄纳米颗粒。结果表明Fe₃O₄纳米颗粒均匀地分布在聚苯乙烯微球上,且其粒径非常均匀。在其基础上,我们又探索了其他的金属氧化物比如:氧化锌,氧化铜。结果表明,这些金属氧化物都能很好地负载在聚苯乙烯微球上,具有很好地普适性。第二部分为镶嵌超细Fe₃O₄纳米颗粒的中空碳微球（Fe₃O₄@HCNS）的制备及其储锂性能研究。以磁性聚苯乙烯微球为原材料,在其表面原位聚合沉积多巴胺,然后碳化,除去聚苯乙烯模板,制备了Fe₃O₄@HCNS。结果表明:Fe₃O₄颗粒的粒径大约为5纳米且均匀地镶嵌在中空纳米碳球内壁。电池性能测试表明:其比容量随着循环圈数的增加而增加,在1000 mA g-1的电流密度下循环200圈之后,比容量高达1380 mA h g-1。倍率测试也显示了很好地性能:在10A g-1的电流密度下还保留了290 mA h g-1的容量。