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相对于传统嵌入式反应机理的正极材料来说,基于电化学转化反应机理的氟化铁电极材料具有更高的理论比容量。但是由于氟化铁电极材料具有很差的导电性和滞缓的电化学动力学,所以该类材料的实际电化学性能表现并不十分理想。本论文针对氟化铁电极材料的这些问题,采用氟化铁纳米颗粒原位嵌入导电碳基底的方法,成功合成出了无定型FeF3/MOF碳纳米复合材料和无定型FeF3/类3D石墨烯碳纳米复合材料。通过XRD测试以及SEM、TEM测试对材料的物相和形貌分别作了表征;再通过TGA、Raman测试对复合材料中的碳含量和碳性质进行了确定和分析;并通过XPS测试对材料的表面特征进行了分析以及确定出样品的元素组成及其化学价态。最后将材料组装电池,采用恒流充放电测试、CV测试等电化学测试表征手段,对氟化铁复合材料的电化学性能进行了测试研究。结果表明,本论文制备出的材料显示了优异的改性效果。具体研究内容如下:1.以高度均匀的Fe-MOFs纳米晶体为前驱体,经过碳化过程和气-固氟化反应,成功地制备出了以石墨化的多孔树枝状碳为结构骨架的无定形FeF3/C纳米复合材料。相比于本组实验其它碳化条件得到的材料,FeF3/C-700-3h纳米复合材料具有综合的最优异电化学性能。在低电流密度下具有很高的302.2 mAh g-1钠离子存储容量,在高达1500 mA g-1的电流密度下也显示出了出色的电池倍率性能,以及100次循环后保持良好的容量保持率。FeF3/C-700-3h纳米复合材料的优异电化学特征要归功于其无定形结构和高度石墨化的多孔碳骨架,这有利于离子和电子传输以及电极材料的电化学反应动力学。2.以高温下硝酸铁的辅助化学吹制和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的碳化来制备的材料为前驱体,再通过新颖的气/固氟化反应成功地制备了氟化铁/类3D石墨烯碳纳米复合材料。该材料是无定形三氟化铁纳米颗粒被包裹在3D框架薄片状的多孔碳骨架中。通过对材料进行电化学测试发现,我们合成的具有石墨碳骨架的非晶FeF3复合材料表现出优异的电化学性能。在20 mA g-1的小电流密度下,其第一次放电容量超过175.1 m Ah g-1。同时氟化铁/类3D石墨烯碳纳米复合材料的倍率性能也比较好,在高达1000 m A g-1的较大电流密度下材料仍能保持稳定且有很高的充放电容量。氟化铁/类3D石墨烯碳纳米复合材料优异的循环稳定性不仅要归功于其微纳米尺寸效应,更要归功于独特的类三维石墨烯碳框架结构。