开发高能量密度,性能稳定的电极材料是电池发展的方向。硅的理论容量高、嵌锂电位低以及储量丰富等诸多优点,成为锂离子电池负极材料研究的重点之一,但纯硅作为负极材料在充放电过程中会产生巨大的体积变化,导致电极粉化失效进而导致电池容量迅速下降,如何改善其体积变化带来的影响以及硅材料本身电导率低的问题,是近年来的研究热点。本文以埃洛石为原料,采用铝热还原法合成了管状硅纳米材料,以沥青为碳源制备了硅碳复合材料。通过改变碳纳米管的比例,采用液相包覆的方法制备Si/C/CNTs复合材料。用天然矿物材料埃洛石为原料,在还原前对埃洛石进行预酸洗和不预酸洗处理,然后采用铝热还原方法对埃洛石进行还原,制备出了管状硅材料。结果表明:Al—O八面体在低温铝热还原过程中对保持埃洛石管状结构具有重要作用。预酸洗埃洛石还原产物、商业硅、硅纳米管首次放电比容量为4051m A·h/g、4506m A·h/g、3321.9m A·h/g,首次库伦效率为88.1%、87.5%、85.9%,当电流密度为2.0A/g时,200次循环后容量保持率分别为20.2%、7%、42%。通过对比预酸洗埃洛石和商业硅的电化学性能,纳米管状结构的硅材料能够大幅度提高电化学性能。通过改变沥青碳包覆的比例,采用简单的蒸发溶剂的方法成功制备了Si/C复合材料,当Si/C-15%用作锂离子电池的负极时,材料具有最优的电化学性能,首次放电比容量为1615.7m A·h/g,首次库伦效率为85.6%,在2A/g的电流密度下循环500次后充电比容量仍为1065.6m A·h/g,容量保持率为76.8%。通过控制碳纳米管的用量对铝热还原获得的Si材料进行碳纳米管包覆,采用简单的液相包覆方法制备出性能较优的Si/C/CNTs复合材料,当Si/C/CNT-10:1用作锂离子电池的负极时,材料具有最优的电化学性能,在2A/g的电流密度下经过循环200次后充电比容量分别为1048.7m A·h/g,容量保持率最高67.7%。200次循环后其库伦效率达到100%,并且Si/C/CNTs-10:1表现出了较优异的倍率性能,在2A/g的电流密度下,比容量为1429.3m A·h/g该论文有图42幅,表12个,参考文献61篇。