生物质炭由于低成本、储量丰富、无污染、高容量,已经引起了广泛研究者的兴趣,逐渐成为一种有前途的可替代现有石墨化炭材料的新型锂电池负极材料。本文采用剑麻纤维作为原材料,首先采用了两步水热法制备出了水热改性剑麻纤维炭（HSFC）,然后再利用HSFC与铁化合物水热复合成功制备出了铁氧化物/HSFC复合材料,并探究了材料的形貌、结构、吸附性能以及作为锂离子电池负极材料的电化学性能。主要结论如下:1、水热改性后剑麻纤维炭对染料吸附率明显高于未改性的样品。在相同的酸溶液浓度、水热温度条件下,盐酸处理后的样品吸附率要优于硫酸处理的样品。水热温度160℃,1mol/L盐酸处理的样品对亚甲基蓝染料表现出了更优异的吸附性能,吸附率达到了90%。改性后的剑麻纤维炭对CrO₄^2-、Cu²⁺、Zn²⁺等金属离子吸附效果有大幅度提升,其中对CrO₄^2-最大的吸附量达到了83mg/g。2、水热改性后的剑麻炭无序度增大。出现了大量罕见的“弹簧状”螺旋结构。相比直接碳化处理的样品比表面积增大了约为101m²/g,中孔数目也明显增多,平均孔径由原来1-2.0nm变为15-20nm。电化学测试结果表明:改性后炭材料的比容量明显上升,首次容量由原来710mAh/g提升到1150mAh/g左右,首次库伦效率由56.2%上升到60.7%。100次循环之后比容量能稳定在570mAh/g左右,甚至在电流密度为500mA/g时,容量也能保持在405mAh/g。3、水热复合制备了铁氧化物/HSFC复合材料。水热温度、煅烧温度以及铁氧化物负载比例都直接影响着产物的形貌以及电化学性能。电化学测试结果表明:水热温度130℃,Fe₂O₃负载比25%时制备的复合材料首次库伦效率为63%,经过50次循环以后容量仍能维持在595mAh/g。在600℃煅烧,得到的Fe₃O₄/HSFC复合材料首次库伦效率为64%,经过50次循环以后容量为610mAh/g,在500mA/g电流密度下50次循环之后能保持480 mAh/g的比容量。可见复合改性是一种有效的提高碳材料电化学性能的方法。