高能量密度锂离子二次电池的开发对于推广纯电动汽车和缓解能源危机具意义重大。硅基材料因为具有远高于目前石墨负极的理论容量,是公认的下一代锂离子电池负极材料,但是硅较大的体积变化导致电池循环稳定性差,容量衰减严重,极大地阻碍了硅材料的实际应用。而体积变化更小的硅氧化物循环稳定性相对更优,是下一代负极材料最佳的候选。本论文针对硅氧化物材料（SiO_x）开展了一系列结构和组分的调控,研究了不同氧含量、硅的大小和存在形态对硅氧化物负极材料电化学特性的影响。采用简单的硅镁合金还原与歧化,制备了碳包覆的硅复合氧化物材料,有效提高了硅氧化物负极材料的首次库伦效率和循环性能,为开发高性能的硅氧化物基负极材料提供了新的思路。主要研究内容与结果如下:（1）以硅化钙CaSi₂为原料,通过酸剥离与热解法在较低温度下实现了硅氧化物的制备,并通过简单的氧化方法氧化中间体硅氧烯,制备了不同氧含量的硅氧化物。分析结果发现,不同氧含量的硅氧化物电化学性能差异明显,在硅氧化物的氧化学计量1.3～1.9之间,SiO_1.6最为合适,1.5 A g^-1电流密度下循环300圈后可逆比容量保持为450m Ah g^-1左右,容量保持率大于85%,表现出最佳的循环稳定性,氧含量更高的硅氧化物虽然具有同样优异的循环性能但因为不可逆反应的增多容量偏低,因此调控合适的氧含量可以有效提升硅氧化物负极的循环性能。（2）以商业SiO块体为原料,通过控制高温歧化反应的条件和顺序,制备了具有不同表面结构和体相结构的硅氧化物。实验表征发现歧化后的硅氧化物因为颗粒表面SiO₂的聚集,阻碍电子和离子的传输,表现出极低的容量。当简单的机械球磨应用于歧化之后可破坏表面的SiO₂层,表现出优异的电化学性能,首次库伦效率有所改善。歧化产生的纳米晶体硅的大小和惰性SiO₂的数量决定了材料的电化学特性,实验结果在1000oC 9 h的歧化下,纯硅氧化物发挥出最佳的电化学性能,具有1483 m Ah g^-1的初始可逆容量和68.1%的首次库伦效率。（3）以硅化镁Mg₂Si为还原剂,通过控制SiO还原反应的比例,制备了含镁的Si/SiO复合材料,再通过葡萄糖碳化、高温歧化和化学气相沉积碳包覆,得到双碳修饰的硅复合氧化物。实验结果表明,还原反应和歧化反应带来的大量纳米晶体硅保证了较高的容量和库伦效率,双层碳包覆提供良好的电导率和结构支撑,不到10%的碳含量,首次库伦效率达81.4%,0.5C循环可逆容量接近1000 m Ah g^-1,循环200圈容量730 m Ah g^-1,容量保持率～75%。说明通过合理的组分和结构调控,可以显著改善硅氧化物材料的电化学性能,为硅氧化物的实际应用提供了可能。