携式电子设备、电动汽车和大规模储能系统的快速发展对高能量密度和长循环寿命锂离子电池提出了更高的要求,其中,隔膜和负极材料是制约锂离子电池性能的关键。本文主要以聚偏氟乙烯（PVDF）和埃洛石（HNT）为基本原料,采用相转移法制备出HNT/PVDF复合物隔膜。XRD和FTIR测试结果表明,HNT已经掺入到PVDF基质中。之后,重点研究HNT对隔膜结晶度,形貌和电化学性能的影响。DSC测试结果表明,随着HNT含量的增加,HNT/PVDF复合物隔膜结晶度逐渐降低。SEM测试结果表明,随着HNT含量的增加,HNT/PVDF复合物隔膜表面孔数量先增加后减少。当4 wt%HNT掺入后,制备的4-HNT/PVDF隔膜表面形成较多的孔,并且相应的孔隙率达到77.94%。这些孔不仅能够有效地存储电解液,而且有利于锂离子快速传输。此外,将不同HNT含量的HNT/PVDF复合物隔膜应用于Li/LiFePO₄锂离子电池,发现随着HNT含量的提高,电池的放电比容量先增大后减小。当HNT含量达到4 wt%,4-HNT/PVDF隔膜组装的电池表现出卓越的初始放电容量,循环性能和倍率性能。本文还以珍珠岩为硅源前驱体,采用镁（Mg）热还原法制备硅纳米颗粒。同时,探讨了不同含量的氯化钠（NaCl）对获得的硅纳米颗粒的比表面积,形貌和性能影响。BET结果表明,随着NaCl含量的增多,硅纳米颗粒的比表面积也逐渐增大。当珍珠岩与Mg粉末和NaCl质量比为1:0.8:4时,获得的硅纳米颗粒的比表面积达到176.25 m²g^-1。SEM和TEM测试结果表明,随着NaCl含量的增多,获得的硅纳米颗粒由大颗粒的聚集态逐渐向良好分散性的小颗粒过渡。将获得的硅纳米颗粒制备电极应用于纽扣电池,比表面积较小的硅纳米颗粒作为电极,电池充放电比容量较低,而比表面积较大且分散性良好的硅纳米颗粒对应的电池的充放电比容量较高。然而,实验发现硅在充放电过程中,比容量遭受快速的衰退。为了缓解上述问题,采用壳聚糖作为碳源,氯化锌（ZnCl₂）作为造孔剂,通过热解作用成功制备出多孔的碳壳包覆在硅纳米颗粒表面。通过控制ZnCl₂的含量,研究碳壳表面孔的结构和数量。结果显示,随着ZnCl₂含量的增多,包覆硅纳米颗粒的碳层表面孔数量逐渐增多。当ZnCl₂与壳聚糖的质量比达到5时,包覆硅纳米颗粒的碳层表面产生数量较多的纳米孔（4-6 nm）,这些纳米孔的出现有利于锂离子的快速传输并且促进电化学性能的改善。此外,用该材料制备的电池表现出较高的初始放电和充电比容量(0.2 C下分别为2813.36 mAhg^-1/2064.11mAhg^-1)、良好的循环性能(0.2 C下循环100圈后比容量剩余1301.56 mAhg^-1、容量保持率达到72%)和倍率性能。