制备具有更大容量,更高功率密度和更长循环寿命的下一代锂离子电池,关键是发展具有高性能的电极材料。硅材料由于具有10倍于碳的理论比容量、材料自身在地壳中储量丰富、无毒等优点,有望成为下一代锂离子电池理想的负极材料,因此也成为当前研究的热点。然而,Si材料在嵌锂、脱锂过程中存在严重的体积膨胀,如何解决其体积膨胀所造成的电池容量快速衰减等问题成为目前研究所面临的最大挑战。本论文以获得高性能的Si电极为目标,将湿化学方法制备的纳米结构SiO2作为前驱物和模板,制备出Si的纳米管和纳米多孔结构。。方面,采用静电纺丝技术制备出SiO2纳米管,通过镁热还原并结合后续的酸洗除杂制备了Si纳米管,研究了给液速率、外加电压、接受距离等工艺参数对静电纺丝过程的影响,证实了可以通过控制这些工艺参数实现对碳包覆Si纳米管的可控制备。另一方面,我们以SiO2纳米球作为前驱物和模板,利用镁热还原反应制备了多孔Si材料。与传统的单晶Si片腐蚀制备相比较,这种方法成本低廉,可实现多孔Si的可控制备。研究了所制备的多孔Si作为锂离子电池负极材料的电化学性能。实验发现,所制备的多孔Si材料的首次放电比容量为1245mAh/g,充电比容量为963mAh/g,首次库仑效率为77.3%,并且具有良好的循环稳定性。