铁氧化物粉体廉价易得、环境友好,在颜料、磁记录材料、催化剂、生物医学等诸多领域有着广阔的应用。本论文主要研究铁氧化物粉体的合成,以及所合成的粉体在锂离子电池和核磁共振成像两个方面的应用性能。在锂离子电池中作为电极材料应用时,控制氧化铁的微观形貌与结构是优化其电化学性能的有效途径。本论文通过溶剂热法、溶胶凝胶法分别制备了不同晶相组成和形貌结构的铁氧化物粉体,并采用X射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对产物进行表征,探究了不同的制备方法及工艺条件对铁氧化物粉体的形貌和结构的影响,进一步组装电池后通过蓝电（LAND）电池测试系统,对所合成铁氧化物粉体的电化学性能进行研究。主要研究工作如下:（1）采用溶剂热方法合成了纯相的Fe₃O₄材料,探究了反应温度和反应时间对Fe₃O₄纳米颗粒形貌结构和尺寸的影响,并对其晶体结构和电化学性能进行了测试分析,结果显示:反应温度200°C,保温时间10h条件下溶剂热法合成的Fe₃O₄材料是纯相,样品是由Fe₃O₄纳米颗粒紧密堆积的微球。Fe₃O₄微球直径在300⁶00nm,形状大小均一并且没有显著团聚现象。该材料作为负极首次放电比容量为1172.6mAh/g,循环30次后,放电比容量保持在372.3mAh/g。（2）采用溶胶凝胶法和常压干燥工艺,并通过焙烧制备出α-Fe₂O₃负极材料。探究了制备工艺对α-Fe₂O₃纳米颗粒形貌结构和尺寸的影响,研究了不同焙烧温度和保温时间条件下α-Fe₂O₃负极材料的性能变化规律。结果显示:前驱体焙烧温度优选600°C,保温时间优选3h,最终产物α-Fe₂O₃纳米颗粒分散较好。所合成的α-Fe₂O₃作为负极材料首次放电比容量为1148mAh/g,经过30次充放电循环后,放电比容量维持在473mAh/g。（3）采用机械混合法将α-Fe₂O₃/Fe₃O₄共混作为负极材料,探究了不同配比下α-Fe₂O₃/Fe₃O₄材料的电化学性能,得到如下结果:α-Fe₂O₃/Fe₃O₄（1:9）首次放电比容量和充电比容量分别为1128.8mAh/g和800.1mAh/g,库伦效率为70.9%。电流密度为50mA/g时,α-Fe₂O₃/Fe₃O₄（1:9）首次容量衰减后,比容量维持在849.3mAh/g左右。在电流密度为100mA/g时,其可逆容量维持在664.5mAh/g左右,随着电流密度的增大,比容量出现下降,但是循环稳定性较好。在核磁共振成像领域应用方面,作为一种新型磁共振造影剂,超顺磁性氧化铁造影剂的灵敏度仍显不足,细胞示踪往往需要高浓度纳米粒子完成标记,这会造成一定的细胞毒性,如能将单一的氧化铁纳米颗粒构建成致密的团簇结构,不但能够维持原有超顺磁特性,并且其成像性能也能够大大提高。因此,本论文采用L-抗坏血酸棕榈酸酯来包裹超顺磁性氧化铁纳米粒子,通过亲疏水自组装作用实现团簇结构的制备。通过调节Vc与SPIO质量比例（2:1和5:1）构建了不同的纳米Vc-SPIO探针,并完成磁共振成像检测,进一步培养RAW264.7巨噬细胞并应用Vc-SPIO纳米探针（铁浓度0²5ug/ml）完成细胞标记,进行了细胞毒性CCK-8检测研究。结果表明当Vc:SPIO为2:1时,在实验的铁浓度范围内,细胞依然保持正常活性;当Vc:SPIO为5:1时,随着铁浓度的增大细胞活性降低,当铁浓度大于15ug/ml时有一定的细胞毒性。Vc-SPIO在低于15ug/ml浓度时对RAW264.7的生物活性没有明显影响,可以实现RAW264.7细胞标记,为下一步动物实验奠定基础。