由于具有能量密度高、循环寿命长和对环境友好等优点,锂离子电池被认为是最具有发展前景的电能存储技术之一。石墨因具有良好的循环稳定性而被应用于商业化锂离子电池阳极中,但其较低的理论比容量已经无法满足人们日益增长的高能量密度电池的需求。过渡金属氧化物因具有较高的可逆容量,来源丰富,价格低廉而备受关注。然而过渡金属氧化物也存在导电性差、首次不可逆容量损失高和循环稳定性差等问题。在本论文中,我们针对过渡金属氧化物以上的缺点,分别从材料结构纳米化、与碳材料复合、形貌调控等方面对其进行了改性研究以提高其电化学性能。本文研究内容主要有:1、采用回流的方法制备α-Fe2O3/乙炔黑纳米复合材料,并分析了碳含量的变化对材料物相结构和电化学性能的影响。研究结果表明,球形α-Fe2O3纳米颗粒均匀分散在碳表面。改变α-Fe2O3与乙炔黑的比例,复合材料中碳含量均保持在50%左右,其比表面积保持在40 m2/g。虽然产物中的碳含量和比表面积没有发生明显的变化,但获得不同比例的复合材料的电化学循环稳定性、倍率放电性能等则显示出明显的不同,尤其是α-Fe2O3与碳比例为1.5:1时,经过500次充放电循环后,放电容量能保持在397 mAh/g（I=1000mA/g）,容量保持率为99.2%,其对应的 Rct较小（653Ω）,但 Io（18.7 mA/g）和DLi+（3.57×10-16 cm2/s）较高,因而表现出良好的倍率性能和循环稳定性。2、采用水热的方法制备的α-Fe2O3/C/SnO2复合材料显示出良好的高倍率放电性能。测试结果表明,当充放电电流密度为1000 mA/g时,复合物电极的初始放电容量为408mAh/g。随着循环次数的增加,容量呈上升趋势,经过1000次充放电循环后,放电容量保持在521mAh/g。当电流密度为2000 mA/g时,放电容量仍能保持在422mAh/g。α-Fe2O3/C/SnO2表现的优异的电化学性能是因为Fe2O3和SnO2中间存在的碳层抑制了氧化物在充放电过程中颗粒的团聚和体积膨胀。3、Fe2O3@C/Co3O4复合材料的合成及其储锂性能研究。Co3O4纳米颗粒分散在碳层中,且碳层包覆着Fe2O3。这种特殊的结构使得复合物显示出良好的储锂性能。Fe2O3@C/Co3O4在电流密度为200mA/g的条件下,经过350次充放电循环后,容量为1035mAh/g。不同循环次数后的XRD和SEM结果表明,在充放电的过程中,电极表面出现了新的物相,且新相呈规律性的变化,同时循环伏安曲线和放电曲线也出现了相应的变化。