由于资源丰富的α-Fe₂O₃具有较高的理论容量(1007 m A h g^-1),已被认为是可取代商业锂离子电池中的石墨负极的候选材料之一。然而,在充放电过程中,α-Fe₂O₃材料具有较大的体积变化（196%）,进而导致电池容量和循环稳定性的快速衰减。虽然近年来的研究结果表明介孔多级结构及其碳材料复合可以较好地解决上述问题,但多数材料的合成过程存在步骤繁琐、产出率低、重现性差等缺陷,甚至大量化学试剂的使用容易引起二次环境污染。因此,开展简单、成本低、绿色环保及大规模合成介孔α-Fe₂O₃多级结构及其碳复合的负极材料,仍然是一个值得深入研究的基础科研课题。本论文在经过大量文献调研基础上,选用杨树/柳树枝条作为生物质模板,通过简单的铁盐浸泡和煅烧,成功制备出介孔α-Fe₂O₃多级管及α-Fe₂O₃/C复合材料,并利用TG、XRD、SEM、TEM、BET、XPS等技术,对所制备的上述材料进行了详细的物相、组成、显微结构等表征,并探讨了烧结温度和碳含量对产物的微结构和锂电性能的影响。作为锂离子电池负极材料,以柳树、杨树枝条为模板合成的WB-Fe₅₀₀和PB-Fe₄₀₀多级结构在1 A g^-1下循环800次后,其可逆容量可分别保持在925.9 m A h g^-1和880.7 m A h g^-1。特别是以杨树枝条为生物质模板合成的介孔α-Fe₂O₃/C₄₀₀复合材料,在1 A g^-1下经1400次长循环后仍具有较高的885.0 m A h g^-1的比容量,甚至在3 A g^-1的高电流密度下,仍能保持479.7 m A h g^-1的可逆容量,具有作为锂离子电池负极材料的潜在能力。因此,上述研究成果为今后其他过渡金属氧化物及其碳掺杂的锂电负极材料的简单制备提供一个有益的借鉴。