近年来，随着锂离子电池应用的拓展，高性能的锂离子电池负极材料受到越来越多的关注。商用的石墨负极理论容量较低，而四氧化三铁作为一种金属氧化物，其理论容量高，来源广泛，因而受到广泛关注。

但是电池的实际使用过程中，具有高的电芯容量或者是单位面积电芯容量的电池是十分关键的。因此，如何制备在高活性物质负载下具有高稳定性和高容量的四氧化三铁复合材料成为了研究者关注的重要问题。

课题组之前的工作发现通过使四氧化三铁纳米粒子附着在rGO片层上的方法，可以提高四氧化三铁负极材料的性能（Journal of Alloys and Compounds, 678 (2016) 80-86）。但提高活性物质负载的质量必然会导致电极容量的显著降低。所以，构建具有本征多孔锂离子传输网络的改性四氧化三铁复合材料是十分关键的。

在前期工作基础上，本工作中通过构建具有本征多孔网络的大片层rGO-Fe3O4@C复合物作为多孔积木构造紧密堆积的电池负极从而提高锂离子电池的电芯容量和单位面积上电芯容量。首先利用聚多巴胺（PDA）和聚丙烯酰胺（PAM）之间的迈尔克加成反应形成具有大片层结构的前驱体。再经过煅烧过程后，PDA和PAM形成多功能的碳层，并连接了整个rGO-Fe3O4@C复合物。其中，Fe3O4纳米粒子由30nm左右的Fe3O4所组成，多功能的碳层之间也存在着大量孔洞，大片层结构rGO-Fe3O4@C复合物堆叠后也有充足的孔洞，提供了充足的传输通道。在高活性物质负载（5.94mg）下锂离子电池负极材料具有高达4.02mAh的电芯容量。

本研究为制备高活性物质负载下具有电芯容量或者是高单位面积的电芯容量的锂离子电池负极材料提供了一种新的解决思路和方法。

Zhi-Chao Xiao, Yan Li, Cheng-Lu Liang*, Yang Liu*, Rui-Ying Bao, Ming-Bo Yang, Wei Yang*, Multi-functional Carbon integrated rGO-Fe3O4@C composites as porous building blocks to construct anode with high cell capacity and high areal capacity for Lithium ion batteries. Journal of Electroanalytical Chemistry, 2019, 840, 430-438.