硅负极材料具有高理论比容量、低电压平台以及资源丰富等优点,是最有潜力的储锂负极材料。但是,硅负极材料在充放电过程中的巨大体积变化和较低的本征电导率,极大地限制了其循环稳定性,倍率性能以及首次库伦效率。为了解决硅负极材料的上述问题,在本论文中,我们通过纳米化和碳包覆的方法成功制备了多孔硅碳（pSi@C）复合负极材料来提高硅负极材料的循环稳定性和倍率性能;为了进一步提高首次库伦效率和循环稳定性,我们通过载流子掺杂的方法制备了硼掺杂多孔硅（B-doped pSi）材料并研究其电化学性能,主要内容如下:1.为了提高锂离子电池Si负极材料的循环稳定性和倍率性能。我们将经过球磨尺寸约为2μm的本征Si片作Si源与Mg粉混合在氩气550℃5h下生成Mg₂Si,然后在马弗炉中600℃5h氧化生成混合物MgO/SiO_x/Si,在混合物的外表面通过裂解乙炔气的方法包覆一层碳,酸洗得到pSi@C-1复合负极材料。直接酸洗上述混合物得到多孔硅（pSi）,然后在pSi外表面包覆一层碳,制备得到pSi@C-2复合负极材料。pSi@C-1和pSi@C-2复合材料电极在0.4 A g^-1的电流密度下,首次放电容量分别为2037 mAh g^-1和2510 mAh g^-1,首次库伦效率分别为80.8%和76.9%。pSi@C-1和pSi@C-2复合材料电极在2 A g^-1的电流密度下,循环200圈之后,可逆比容量分别保持在755和1215 mAh g^-1,说明pSi@C-2电极表现出较好的循环稳定性。pSi@C-2复合材料电极在不同的电流密度下分别为0.4、0.8、1.6、3.2和6.4 A g^-1时的可逆比容量分别为2510、2086、1743、1285和758 mAh g^-1,测试表明,pSi@C-2复合材料电极具有较好的倍率性能。2.为了进一步提高锂离子电池Si负极材料的循环稳定性和首次库伦效率。我们将经过球磨的P型Si片作为B掺杂的Si源与Mg形成B掺杂的Mg₂Si,然后在空气中氧化,得到B-doped pSi材料。B-doped pSi材料电极具有高达89%的首次库伦效率;在0.4 A g^-1的电流密度下,循环100圈之后,B掺杂多孔Si电极的可逆比容量高达2232 mAh g^-1;在高达6.4 A g^-1的电流密度下,仍具有1107mAh g^-1,在电流密度为2.0 A g^-1时循环300圈之后,B掺杂多孔Si电极的可逆比容量仍有1500 mAh g^-1,说明B-doped pSi材料电极具有高的比容量,高的首次库伦效率以及优异的循环稳定性。