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三氧化二铁(Fe2O3)作为一种重要的过渡金属氧化物负极材料，具有理论容量高、来源丰富、无污染等优点，是未来极具应用前景的锂离子电池负极材料之一。然而，Fe2O3电极在充放电过程中存在较大的体积膨胀和电子电导率低等问题，限制它的商业化应用。针对以上缺点，本文旨在从与多孔碳复合、掺杂和形貌控制的角度来改性Fe2O3，并研究改性后材料的形貌结构与电化学性能的关系。 第三章选用商业化的高导电性多孔科琴黑(KB)作为碳模板，采用水热法和低温烧结法制备出Fe2O3/KB复合材料。研究表明，纳米Fe2O3颗粒均匀地填充在科琴黑的孔洞里，科琴黑的三维网络结构不仅可以有效缓冲Fe2O3的体积膨胀，而且可以提高材料的电子电导率和离子电导率。Fe2O3/KB电极在0.2C、2C和5C倍率下100次循环后容量仍具有988.8、855.4和580.1mAh/g。 第四章提出一种使用生物质多孔碳改性Fe2O3的方法，选择废弃生物质（头发）作为碳源。首先合成生物质多孔碳，然后采用简单、快速、高效的微波辐射法将Fe2O3与生物质碳进行复合。研究表明，粒径小于20nm的Fe2O3纳米颗粒均匀的沉积在层状介孔生物质碳表面。该复合材料具有优异的电化学性能:0.2C、1C和2C倍率下，100次充放电后比容量仍保持为1000、750和550mAh/g。 第五章将掺杂和形貌控制两种改性方法相结合，以Cu2+为掺杂离子，通过水热法和热烧结法合成出介孔球状Fe2O3（掺杂摩尔量为Fe2O3的2％，3％，4％）。研究发现，掺杂量小于3％时，随着Cu2+掺杂量增加，球状Fe2O3的粒径逐渐减小而比表面积和导电性随之增加。当掺杂3％Cu2+时，电极材料显示出最优的电化学性能:0.2C倍率下，100次循环后容量仍具有900mAh/g，并且在1C倍率下容量仍达684mAh/g。