基于煤炭开发新型碳纳米材料，用于增强过渡金属氧化物电化学性能，构筑高比容量、高稳定性锂离子电池负极材料具有巨大的应用潜力。以太西无烟煤为碳质前体，采用高温石墨化-化学氧化策略制备得到煤基氧化石墨烯（CGO），并通过原位电沉积技术构建了煤基石墨烯/三氧化二铁（CG/Fe2O3）自支撑复合材料。利用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线衍射仪（XRD）、拉曼光谱（Raman）等手段对产物的形貌结构和物相组成进行了表征。结果表明，所制备的CG/Fe2O3复合材料呈现分级多孔自支撑结构；将其直接作为锂离子电池负极，在1.0 A/g大电流密度下，具有1156 mAh/g的高可逆容量，容量保持率达88.9%；当电流密度提升至5.0 A/g时，容量仍可保持在1074 mAh/g左右，展现出优异的倍率性能。这种出色的储锂性能源于分级自支撑负极的宏观设计，其赋予CG/Fe2O3更加稳定的空间结构和通畅的Li+传输通道，能够有效改善Fe2O3充放电过程中的体积变化，加速锂化/脱锂动力学。