锂离子电池由于能量密度大、循环寿命长和无记忆效应等优点,被广泛研究并应用于混合动力汽车、纯电动汽车和各类便携式电子设备。与石墨负极材料相比,硅材料具有许多优势,如高理论比容量(4200 mAh g^-1)、低工作电压、丰富的资源储量和环境友好等。然而,由于低本征电导率和嵌脱锂过程中巨大的体积效应（大于300%）,会引起自身结构的崩塌和电接触的丧失,导致在循环过程中储锂容量快速衰减,硅材料的实际应用受到限制。本论文中,我们发展了一系列的方法制备了多种硅基负极材料。采用SEM、TEM、EDX、XRD、TGA、激光粒度分析等测试方法表征材料的形貌、结构和组成。通过CV、恒电流充放电测试、EIS系统研究材料的电化学性能。（1）通过温和的溶液刻蚀工艺并结合热解还原法制备了镍、碳修饰的亚微米一维结构硅负极材料。由于硅亚微米线表面修饰有均匀镍纳米粒子和碳材料包覆层,这种复合材料表现出良好的循环和倍率性能,在1C的电流密度下仍保持900mAh g-1的可逆储锂容量。（2）采用含有硝酸银的氢氟酸水溶液对Si@SiO2@C前驱体进行刻蚀,制备得到Si@Ag@void@C复合材料。进一步在刻蚀液中引入柠檬酸盐优化硅蛋黄表面银纳米粒子的修饰效果。由于硅蛋黄表面分布有银纳米粒子,改善了硅蛋黄和碳蛋壳之间的电接触,Si@Ag@void@C展现出良好的倍率性能,在2 A g-1的电流密度下容量仍保持600 mAh g-1。（3）设计了一种新型溶剂热法,在Si@SiO₂粒子表面原位生长出一层过渡金属硅酸盐,制备了Si@SiO2微米级次级团簇。经过后续碳包覆和氢氟酸刻蚀,最终制备得到微米-纳米次级团簇结构硅碳复合材料（简称Si SCs,下同）。电化学研究表明,Si SCs具有良好的循环和倍率性能。这主要归因于微米-纳米次级团簇结构的独特优点:（1）碳网络为电子的传输提供了快速通道;（2）在锂离子反复的嵌入/脱出过程中,内部界限清晰的空隙空间可以有效容纳硅颗粒的巨大体积效应,保持微米-纳米次级团簇结构的整体稳定性;（3）在循环过程中,活性硅纳米颗粒能够始终被限制在碳网络之内。