硅基材料在自然界中资源丰富、无污染、对锂电位低、比容量高等优点,有望成为下一代锂离子电池理想的负极材料之一,但其在充放电过程中发生较大的体积变化,造成容量急速衰减,限制了其商业化应用。针对该问题,本文充分利用纳米硅颗粒的绝对体积膨胀率小的优势,选用纳米硅颗粒作为原料与石墨和无定形碳构造了一种刚柔并济的硅碳复合材料。石墨作为一种刚性骨架,不仅保证了复合材料结构的稳定也增强了复合材料的导电性。无定形碳作为一种柔性介质包覆在纳米硅和石墨表面,阻止了纳米硅颗粒直接和电解液接触,有助于在充放电过程中形成稳定的SEI膜,其也能在一定程度上缓解纳米硅颗粒的体积膨胀。本课题选用了高温热解法和化学气相沉积法两种方法来制备硅碳复合材料,以改善硅碳复合材料的电化学循环稳定性。主要内容如下:1.采用高温热解酚醛树脂的方法制备了硅碳复合材料,通过XRD、TG、SEM对复合材料进行结构组成形貌表征以及采用恒流充放电测试对材料进行电化学性能测试,主要考察了硅的形貌、硅的含量、热解温度、纳米硅粉的分散方式对硅碳复合材料形貌以及其电化学性能的影响。结果表明通过高能球磨分散、在900℃下高温热解、硅含量10%的纳米硅碳复合材料展现出最优的电化学循环稳定性,在100 mA g-1的电流密度下,首圈充电容量为450.7mA g-1,第100圈的充电容量为428.3 mA g-1,容量保留率为95.0%。2.采用化学气相沉积的方法制备了硅碳复合材料,通过XRD、TG、SEM、TEM等表征手段对复合材料进行了结构组成形貌的表征,也采用恒流充放电测试对材料进行电化学性能测试,主要对此方法进行了原理探究以及硅含量和高能球磨时间等相关参数对材料形貌和电化学性能的影响探究,结果表明此方法制备的硅碳复合材料表现出优异的电化学循环稳定性。硅含量10.5%的硅碳复合材料,在500mA g-1的电流密度下进行充放电测试,首圈充电容量为505.5 mAh g-1,循环至200圈,充电容量为468.6 mAh g-1,容量保持率为92.7%。