基于转化反应机理的过渡金属氧化物(TMOs)由于具有高的理论容量(≥1000mAh/g)倍受研究者的关注。在众多TMOs中，铁氧化物(Fe3O4和α-Fe2O3)由于低成本，制备工艺简单，无毒且分布广泛等优点，成为新型高容量锂离子电池负极材料的研究热点之一。然而铁氧化物在循环过程中大的体积变化导致颗粒发生粉化碎裂，从集流体上脱落，因此造成循环过程中容量的急剧衰减。本文通过液相法合成具有高分散的Fe3O4/GNS复合材料，通过溶剂热法合成具有特殊形貌的的α-Fe2O3/GNS复合材料，并研究材料形貌结构与电化学性能之间的关系。主要内容如下:　　 1.采用水热法将Fe3O4与石墨烯进行复合。材料首周放电容量为1563mAh/g，2A/g电流密度下容量还有619mAh/g。0.5A/g的电流密度下，容量高达1108mAh/g，100周循环后，容量还有838mAh/g(以纯的Fe3O4计算其容量)。　　 2.以Fe(AC)3和氧化石墨烯为原料，以乙二醇为溶剂和还原剂，合成Fe3O4/GNS复合材料。通过引入表面活性剂PVP，研究材料复合分散情况与电化学性能之间的关系。研究结果表明:引入PVP后得到的样品颗粒大小均一，且在石墨烯表面均匀分散。因此不仅具有好的倍率性能，在2A/g的大电流密度下，样品仍保持着672mAh/g的高容量，而且具有好的循环性能，在0.5A/g的电流密度下循环100周，容量保持率仍高达100％。　　 3.采用溶剂热法合成α-Fe2O3/GNS复合材料，研究材料形貌与电化学性能之间的关系。研究结果表明:合成的α-Fe2O3/GNS纳米球颗粒大小为70nm，上面均匀的分布着4nm左右的介孔。这种特殊的3D介孔球形貌表现出了优异的电化学性能，0.1A/g电流密度下首周容量高达1442mAh/g，50周循环后，容量稳定在975mAh/g。在10A/g的大电流密度下，可逆容量仍高达473mA/g。2A/g电流密度下循环250周，容量保持率高达92％。