石墨烯是由单层碳原子堆积而成的具有大比表面积、高导电性的二维纳米材料;Fe₃O₄是具有高比容量的锂离子电池负极材料,但其较差的导电性和充放电过程中的体积膨胀等问题大幅降低其储锂性能。本文以改进Hummers法制备的氧化石墨烯（GO）和煤沥青为碳源制备Fe₃O₄/石墨烯复合物,重点考察二者的相互作用对锂离子电池电极材料电化学性能的影响。主要结果如下:1、以GO为碳源与Fe₃O₄复合制备Fe₃O₄/GO复合物,采用绿色还原剂维生素C（Vc）将Fe₃O₄/GO可控还原制备Fe₃O₄/石墨烯（RGO）复合材料,研究Fe₃O₄与RGO相互作用对锂离子电池性能的影响。结果表明,Fe₃O₄纳米粒子成功担载在还原程度不同的RGO上,且随着Vc浓度的增加,GO的还原程度逐渐增加,RGO与Fe₃O₄之间的Fe-O-C含量逐渐减小。采用交流阻抗、倍率性能和循环稳定性等对复合物进行电化学性能测试,所得产品的可逆容量和循环稳定性规律按照如下顺序:Fe₃O₄/RGO-0.5Vc>Fe₃O₄/RGO-1Vc>Fe₃O₄/GO,RGO中π键恢复程度关系:Fe₃O₄/RGO-1Vc<Fe₃O₄/RGO-0.5Vc<Fe₃O₄/GO,Fe-O-C键含量关系为Fe₃O₄/RGO-1Vc<Fe₃O₄/RGO-0.5Vc<Fe₃O₄/GO。其中Fe₃O₄/RGO-0.5Vc表现出最优的电化学性能,在0.1 A g^-1的电流密度下,Fe₃O₄/RGO-0.5Vc复合物的放电比容量达695 mAh g^-1,在0.4 A g^-1的电流密度循环50次效率的保留值为96%,远高于Fe₃O₄/GO和Fe₃O₄/RGO-1Vc的电化学性能,展示了良好的倍率性能和循环稳定性。这主要归因于Fe₃O₄与RGO之间Fe-O-C键的含量和RGO中π键恢复程度之间的协同作用,二者均有助于降低锂电储能过程的电荷传输阻力,进而提高可逆容量、倍率性能和循环稳定性。2、采用具有低软化点的煤沥青作为碳源,原位包覆Fe₃O₄纳米粒子制备Fe₃O₄/煤沥青基碳复合材料（简称Fe₃O₄/C）,并研究复合物作为锂离子电池电极材料的性能。结果表明,所得煤沥青碳呈类石墨烯状包裹在Fe₃O₄纳米粒子周围,包覆前后所得产物的尺寸变化不大,约为200-400 nm。XPS和热重分析证明复合物中存在C、O和Fe元素且Fe₃O₄含量为92.4%。采用交流阻抗、倍率性能和循环稳定性等对复合物进行电化学性能测试,所得的产品Fe₃O₄/C-700的电阻值为26.80Ω,比纯品Fe₃O₄的电阻值（126.04Ω）明显降低,说明煤沥青基碳具有提升Fe₃O₄导电性的功能。在0.1 A g^-1的电流密度下,Fe₃O₄/C-700复合物的放电比容量达993 mAh g^-1,比单纯Fe₃O₄的放电比容量(821 mAh g^-1)增加约21%;在0.4 A g^-1的电流密度下循环100次效率保留值为80.48%,表现较好的循环稳定性。所得煤沥青基类石墨烯碳原位包覆Fe₃O₄纳米粒子,二者之间形成的Fe-O-C键是复合材料中相互作用存在的关键,复合材料的倍率性能和循环稳定性都有所提高。