锂离子电池能够在一定程度上满足社会发展对于储能器件的性能要求,逐渐成为了二次电池大家族中最具潜力的一个发展对象。负极材料作为锂离子电池的重要组成部分之一,其性能的缺陷一直是制约其自身发展的重要因素。在众多的负极材料中,过渡族金属氧化物Fe₃O₄因其安全无害、丰富的自然资源、对生态无破坏性等诸多优点脱颖而出,成为研究热门,它们被认为是接下来锂离子电池潜在的备选负极材料之一。本文通过对Fe₃O₄电极材料进行表面包覆改性,以其为基底合成高性能的锂离子电池负极材料,并对其结构以及电化学性能进行了研究,得到了一系列有意义的结果。首先,通过溶剂热法制备了Fe₃O₄微球,探究了聚丙烯酸（PAA）改性后的Fe₃O₄在不同粘结剂的条件下,电化学性能的不同。结果表明,经过PAA修饰的Fe₃O₄微球粒径大小更为均匀,分散性更加良好。其中,以PAA为粘结剂改性过的Fe₃O₄电化学性能最优,该样品在电流密度为50 m A g^-1时,首次放电容量为1107.6 m Ah g^-1,当电流密度增大到250 m A g^-1时,其放电比容量为600.8 m Ah g^-1,再减小至50 m A g^-1时,其放电比容量为612.2 m Ah g^-1,在以100 m A g^-1的电流密度循环120圈后,样品放电容量为852.1 m Ah g^-1。其次,以聚丙烯酸（PAA）修饰的Fe₃O₄微球为核,葡萄糖为碳源,水热法制备Fe₃O₄@C核壳型微球。结果表明,制得的样品均为完整球形,粒径约为310 nm,碳在外层包覆均匀,厚度约为30 nm,分散性好。电化学分析显示,碳的有效包覆可以很好地改善Fe₃O₄材料作为负极材料的离子和电子电导,增加其比容量和循环稳定性,Fe₃O₄@C核壳型微球在100 m A g^-1电流下,恒流充放电循环370圈后,仍能保持655 m Ah g^-1比容量,容量保持率为50%。最后,采用表面氧化还原的方法,以不同比例的吡咯和氧化剂Fe Cl₃·6H₂O为原材料,合成了聚吡咯包覆的Fe₃O₄复合物（Fe₃O₄@PPy微球）。结果表明,Fe₃O₄@PPy复合材料随着反应物添加量的增多,包覆在Fe₃O₄表面的聚吡咯层逐渐变厚。碳化后形状无明显变化,表面略微粗糙,由于高温碳化出现了非晶C。电化学测试表明,未经碳化时,吡咯和Fe Cl₃·6H₂O以1:1的比例各取6ml的样品,即聚吡咯层最厚的样品电化学性能最优。该样品在100 m A g^-1的电流下,循环测试30圈后,容量仍高于其理论比容量。在进行电流密度分别为46.6、93.3、140.0、186.6和233.3 m A g^-1的倍率测试时,放电比容量始终保持在1140 m Ah g^-1以上,容量保持率高达90%以上;在电流密度分别为100、200、500和1000m A g^-1时,容量仍能保持在840 m Ah g^-1以上。碳化后的样品中,以碳化前聚吡咯层最薄的样品电化学性能为最优。在倍率性能测试中,当电流密度增大到232.3 m A g^-1时,容量为812.8 m Ah g^-1,容量保持率为66.4%,当电流密度再依次减小至46.6 m A g^-1时,其放电比容量恢复为975.2 m Ah g^-1。