为了满足未来市场对锂离子电池更高性能的需求,需要进一步开发新型锂离子负极材料。硅具有高理论比容量、合适的工作电压和丰富的储量,被认为是下一代锂离子电池最有商业应用潜力的负极材料之一。然而,目前硅存在电导率低,脱/嵌锂过程体积变化大,循环性能不稳定的缺点,通过硅的纳米化并与碳材料复合可以有效解决其现存在的问题。本文主要从纳米硅的制备出发,再通过不同的碳复合工艺制备了不同包覆类型的硅碳复合材料,并研究其电化学性能和储锂机理。（1）通过简单的水热法合成了多孔水合硅酸钙胶凝粉末,并以其为硅前驱体利用镁热还原法合成了纳米硅颗粒,进而利用球磨法将纳米硅颗粒与多孔碳纳米片进行复合制备出了Si/C复合材料。作为锂离子电池负极材料,Si/C电极在1 A g-1电流密度下循环700圈后,表现出951.0 m Ah g-1的可逆比容量。即使在大电流密度下也有较好的倍率性能。其优异的电化学性能得益于外层碳包覆不仅可以提高Si的导电性,还能够在充放电循环过程有效缓解Si的体积膨胀,从而改善复合材料整体的电化学性能。（2）利用球磨工艺和化学蚀刻的方法将商业微米硅细化得到硅纳米片,再结合溶剂热法和退火煅烧的方法,制备了均匀碳层包覆的纳米片状Si@C复合材料。将该复合材料应用于锂离子电池负极材料时,展现出良好的常温和高温循环性能,在2 A g-1电流下循环300圈后,具有1105.0 m Ah g-1的可逆比容量;即使在80℃的极端条件下,以5A g-1的大电流密度循环1500圈后还拥有1213 m Ah g-1的高比容量。在全电池的测试中也表现出良好的循环性能。该电极材料在大电流下长周期循环中能保持较好的稳定性,主要归因于均匀且适宜厚度的碳包覆层不仅构建了导电网络结构,提高材料的导电性,同时有效地缓解硅在锂化/去锂化中的巨大体积效应,维持了负极材料结构的稳定。