经过20多年发展,锂离子电池已经广泛应用于各类便携式电子设备,并逐步向电动车和能源存储等应用领域拓展。正极材料作为锂离子电池的重要组成部分,直接影响电池的能量密度、生产成本及安全性等参数。氟化铁正极材料以其较高的电压平台和理论比容量、低廉的成本以及良好的安全性,受到了科研工作者的广泛关注。然而,氟化铁较低的本征电导率和锂离子扩散系数,阻碍了其在锂离子电池中的进一步应用。针对以上问题,本论文通过构建纳米结构和纳米复合物有效改善了FeF₃·0.33H₂O的电化学性能,主要结论如下:设计了一种简单的液相合成方法:以乙酰丙酮铁为铁盐、氢氟酸（HF）为氟源,三缩四乙二醇（TEG）作为溶剂,利用反胶束原理在较低的温度下合成了氟化铁纳米材料。其中乙酰丙酮铁具有两亲性质,在三缩四乙二醇和氢氟酸水溶液的两相体系中,会形成以氢氟酸水溶液为核心的反胶束基团,调节HF水溶液和铁盐的比例,可得到具有单分散性的纯相FeF₃·0.33H₂O纳米球（粒径约300 nm）。在1000 mA g^-1的电流密度下充放电循环50次之后,该FeF₃·0.33H₂O纳米球的放电比容量可达到101 mAh g^-1,容量保持率为84%。进一步调控反应温度制备出具有分层级介孔结构的FeF₃·0.33H₂O材料,该材料具有丰富的孔结构和较大的比表面积,有利于电解液的浸润。电化学性能测试结果表明该材料具有良好的倍率性能:当电流密度为2000 mA g^-1时,材料放电比容量达到115.6 mAh g^-1;在1000 mA g^-1的电流密度下循环100次后,放电比容量为143 mAh g^-1。三电极阻抗测试表明该材料的电荷转移阻抗随循环增加无明显变化,且循环前后的微观形貌保持一致,具有良好的结构稳定性。通过原位复合方法制备了FeF₃·0.33H₂O@rGO复合材料,基于氧化石墨烯（GO）表面的有氧基团和Fe³⁺之间的相互作用,诱使FeF₃·0.33H₂O颗粒在GO表面均匀分散,同时GO还为FeF₃·0.33H₂O颗粒提供了更多成核位点,从而获得了更小的颗粒尺寸（150 nm）。GO经热处理后转变为还原氧化石墨烯（rGO）,为电子的迁移提供了良好的二维导电网络,因此FeF₃·0.33H₂O@rGO复合材料展现出优异的电化学性能:在1000 mA g^-1的电流密度下进行100次循环后,材料放电比容量为133.1 mAh g^-1,且容量保持率高达99%。