随着时代的发展,锂离子电池的应用越来越广泛。锂离子电池拥有很高的电化学性能,而且循环使用时不会造成污染并且无记忆效应。因而被普遍应用在很多电子设备和新能源动力汽车上面。为了满足人们对高性能锂离子电池的需求,研究人员坚持不懈的对锂离子材料进行优化。Fe₂O₃具有较高的理论比容量,但是Fe₂O₃在充放电的时候体积变化大,导致容量损失严重,而且Fe₂O₃的导电性较差。纳米级的材料具有很高的反应活性,独特的结构优势有利于电荷的传导和物质的传输,可以有效的提高锂离子电池的性能。本文研究了空心球状的介孔α-Fe₂O₃、Ti O₂双层空心球以及Fe₂O₃@Ti O₂双层空心球纳米材料的制备及其电学性能。具体工作如下:（1）采用简易的水热法合成了三维花状介孔α-Fe₂O₃空心球形颗粒。通过调节反应体系中十六烷基三甲基溴化铵的相对含量使二维单晶纳米片和一维单晶纳米棒自组装成三维的花状介孔α-Fe₂O₃,制备了Fe₂O₃空心球。电化学测试表明,三维有序的花状α-Fe₂O₃空心球形粒子具有较高的比容量、较低的不可逆容量损耗、同时它的比表面积也非常高、因为是介孔空心球,所以还拥有很多介孔材料的优异性能。当电流密度为200 m A/g时,即使是循环了100圈之后,以α-Fe₂O₃空心球为材料的电极的放电容量仍然能够达到875 m Ah/g。（2）首先,通过碳球模板法,吸附Ti Cl₄水溶液,并且控制好吸附的时间,煅烧去除碳球模板,获得了Ti O₂双层空心球。调整碳球在Ti Cl₄水溶液中吸附的时间,干燥之后加入到Fe Cl₃水溶液中进行吸附,控制吸附的时间,煅烧,得到Fe₂O₃@Ti O₂双层空心球。电化学性能测试表明,Fe₂O₃@Ti O₂双层空心球具有较高的比容量,同时还拥有较好的可逆性能。当电流密度为200 m A/g时,即使是循环了100圈之后,以Fe₂O₃@Ti O₂双层空心球为材料的电极的放电容量仍然高达735 mAh/g。