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具有高能量密度和长循环寿命的锂离子电池（LIB）被广泛用于电动汽车和便携设备的储能系统中。市场对更优性能锂离子电池的应用需求激发了业界围绕新型电极材料的研究热情。硅基材料因其高理论容量(Li22Si5,4200 mAh·g-1)、低放电电压（0.5 V vs.Li/Li+）、来源广泛等优势而成为有前景的负极材料,并受到了人们的广泛的关注。尤其是当电池处于快速充放电或者低温条件下时,硅基材料能有效避免商用阳极（石墨）表面的析锂现象,这让硅基材料可替代它成为新型长续航动力锂离子电池的重要负极材料。可是,纳米尺寸的硅基材料的团聚以及在（去）锂化过程中体积效应（>300%）会产生一系列限制硅负极应用的问题,如:硅晶体裂化、电极结构崩塌、电极内部电接触劣化等。本文针以上问题,由结构设计出发,选用“piranha溶液腐蚀法”处理商业化的纳米Si材料,在改进其亲水性同时缓解纳米硅颗粒聚集严重的问题。进一步地,通过引入硼、氮元素共掺杂的碳材料对其进行包覆,来兼顾“原位包覆”与“导电骨架材料”的特性;此外,本论文还探索了不同的粘结剂组成对硅枝晶电化学性能的影响。具体内容如下:（1）Piranha溶液对纳米Si材料进行表面处理购买粒径为50～120纳米的商业化Si粉作为原料,采用piranha溶液（浓硫酸:过氧化氢体积比为3:1）在95oC的油浴环境下刻蚀2 h,并洗涤至不同pH制备出不同表面状态的纳米Si材料。通过XRD检测腐蚀过程中物相成分的变化,并使用SEM及TEM观察piranha溶液纳米硅形貌的变化。结果表明,对比于原料Si粉(首次放电容量为2621.2 mAh·g-1,120次循环后放电容量307.1 mAh?g-1),piranha处理后并稀释至pH=7的Si粉电化学性能有明显改善:在200 mA?g-1的电流密度下,首次嵌锂容量为4173.88 mAh?g-1,首效达到86.29%;在电流密度为500 mA?g-1的条件下,120个充放电循环圈后容量为823.79 mAh?g-1。（2）高分子辅助制备纳米Si@C-B,N复合负极材料通过在piranha溶液处理制备的纳米Si材料表面原位生长一层硼酸掺杂的聚苯胺,将其经850oC高温炭化后,制备出纳米Si@C-B,N复合负极材料。其中,约5 nm的硼、氮元素掺杂型碳层在体系中起导电剂和骨架作用,在200 mA?g-1的电流密度下,首圈放电容量为3634.19 mAh?g-1,首效高达87.68%。当电流密度500 mA?g-1时,340个循环后放电比容量仍具有为1298.85 mAh?g-1。硼、氮元素的掺杂提高了碳层的导电率和电化学稳定性,使得碳层不仅能规避Si与电解液的直接接触,还能实现Si@C复合负极中锂离子和电子快速稳定的传导。（3）粘结剂组成对于多孔Si枝晶电化学性能的影响以脱合金法制备的多孔硅枝晶为活性材料,分别使用聚丙烯酸（PAA）、海藻酸钠（SA）及1:1质量比的二者混合物作为粘结剂制备极片,并对其电化学性能进行探究。傅里叶红外测试表明,PAA与SA在高温条件下发生了脱水缩合反应,成功生成了交联网络结构。对不同粘结剂组装的电池先200 mA?g-1活化五圈,然后在500 mA?g-1的电流密度下循环200圈。其中,PAA+SA对应的电池保持了1206mAh?g-1的稳定比容量,优于PAA的378 mAh·g-1及SA的801 mAh·g-1。综上,PAA+SA混合交联粘结剂对于改善多孔Si枝晶的循环稳定性有良好效果。