本發(fā)明公開了一種有機自由基改性纖維素衍生物及其制備方法與應(yīng)用，該方法先將含羥基的纖維素衍生物溶解于有機溶劑，與含羧基或酰氯的穩(wěn)定性氮氧自由基混合在催化劑作用下制得到含穩(wěn)定有機自由基改性纖維素衍生物；該有機自由基改性纖維素衍生物單獨或與石墨烯/碳納米管共混摻雜后制備鋰離子電池的正極材料；該正極材料能克服鋰金屬氧化物正極材料的缺點，具有二階充放電性能，其放電容量達到理論值的121-167%，而且充電速度快，充電時間可縮短到60秒；本發(fā)明的有機自由基改性纖維素衍生物正極材料具有不含重金屬、無毒、環(huán)保、易生物降解的優(yōu)點，本發(fā)明制備的有機自由基改性纖維素衍生物鋰離子電池具有優(yōu)異的充放電循環(huán)穩(wěn)定性。