三维有序大孔(3DOM)材料具有孔径大、分布均匀、孔道排列周期性强等优势,同时由于其比表面积大、孔壁薄,是制备高稳定性和高能量锂离子电池的理想基体。胶晶模板法制备的三维有序大孔二氧化钛(3DOM Ti O2),具有高度有序的三维大孔网状结构,但是比容量不高、导电性差。而过渡族金属氧化物,如α-Fe2O3、Fe3O4等具有比容量高(分别为1005 mAh g-1、926 mAh g-1)、导电性好、价格低廉、资源丰富、无毒及对环境友好等优点,但是循环性能和稳定性不高。本文提出将3DOM TiO2与氧化铁复合的设想,以实现两者的优势互补,并加入永磁CoPt涂层以吸附粉化后的氧化铁微粒,从而提高复合电极材料的综合性能。即采用无皂乳液聚合法制备不同粒径的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球,再制备出高度有序的胶晶模板,采用溶胶凝胶法和水热法制备了不同粒径的3DOM TiO2、TiO2/CoPt复合材料、氧化铁,同时分析了所制备材料的物相和形貌特征,并对比不同条件下材料的电化学性能(循环性能和充放电性能)和磁性能。在第三章中,制备了不同粒径的PMMA微球用于合成高度有序的胶晶模板,以胶晶模版为基体、钛酸异丙酯溶液为前驱体,成功制备了不同孔径的3DOM TiO2。结果表明,反应时间、温度和引发剂均会影响PMMA微球的粒径,通过大量试验,选择出了四种配方,制备了粒径分别为230、360、460和560 nm的PMMA微球。并选择恒温恒湿法快速制备排列规整的PMMA胶晶模板,最佳制备条件为恒温60℃,恒湿60%。SEM显示所制备的TiO2具有高度有序的三维网状结构。结合充放电曲线和倍率曲线,发现粒径为460 nm的样品电化学性能最好。在第四章中,以3DOM Ti O2为基底,采用溶胶凝胶法制备TiO2/CoPt复合材料,并探讨了不同孔径、不同溶液浓度和用量对材料电化学性能的影响,结果表明最适合的溶液浓度为0.4 mol/L,用量为2 mL。电化学测试结果显示,不同粒径的3DOM TiO2/CoPt电化学性能不同,粒径为230 nm的样品,在4种粒径的电极材料中可逆容量最高,但是由于230 nm的样品粒径太小,不利于后续实验涂覆氧化铁材料,所以最终选择粒径为460 nm的材料作后续实验的基底。在第五章中,采用水热法合成了粒径约为500 nm的Fe3O4微粒,采用机械混合的方法将3DOM TiO2/Co Pt复合材料Fe3O4微粒混合、采用溶胶凝胶法制备了粒径约为2~5 nm Fe2O3微粒和3DOM TiO2/CoPt/Fe2O3复合材料,并分别测试了Fe3O4和3DOM TiO2/CoPt的磁学性能及其他样品的电化学性能。研究结果表明磁化后的3DOM TiO2/CoPt/Fe3O4混合材料经过不同电流密度50次充放电后,再次在50mA g-1下测试时,容量保持率为42.28%,高于未经磁化的3DOM TiO2/CoPt/Fe3O4混合负极材料的31.29%和纯Fe3O4的11.37%。磁化后的3DOM TiO2/CoPt/Fe2O3复合负极材料,在电流密度为50 mA g-1时,首次放电比容量高达1563.33 mAh g-1,倍率曲线也显示磁化后的3DOM TiO2/CoPt/Fe2O3复合负极材料倍率性能优于Fe2O3和未经磁化的3DOM TiO2/Co Pt/Fe2O3复合负极材料。