硅材料具有非常高的理论比容量和合适的脱/嵌锂电位,被认为是非常具有潜力的下一代锂离子电池负极材料之一。然而,硅材料也存在一些缺点,如硅材料在充放电过程中经常伴随着巨大的体积效应,使硅颗粒粉化破碎,硅颗粒之间及硅颗粒与集流体之间失去电接触,进而导致材料的可逆比容量急剧减小,循环性能迅速下降;此外,硅材料本身电子电导率较低,倍率性能较差。本文就上述问题,针对性地提出了如下解决措施。以纳米硅、鳞片石墨和酚醛树脂为原料,通过机械球磨-高温热解法制备了Si/C复合材料,研究了热解温度、球磨时间、球磨转速和硅含量等参数对复合材料性能的影响。测试结果表明,当热解温度为750℃,球磨时间为8 h,球磨转速为300 r/min,硅含量为10%时,复合材料的电化学性能良好。在优化条件下,Si/C复合材料的首次可逆比容量为743.7 mAh·g^-1,50次循环之后可逆比容量为569.2 mAh·g^-1,容量保持率为76.5%。电流密度为500 mA·g^-1时,复合材料的可逆比容量依然保持为662.9 mAh·g^-1,倍率性能良好。为提高Si/C复合材料的性能,研究了退火处理Si/C对复合材料性能的影响。SEM结果表明,经退火处理后,极片的表面形貌更致密,循环之后结构保持的更完整。电化学测试结果表明,经退火处理后,复合材料的循环稳定性较未退火电极得到一定的提升。其首次充比电容量为717.3 mAh·g^-1,循环50次之后,材料的可逆比容量为615.8 mAh·g^-1,容量保持率为85.8%。另外,研究了不同粘结剂对Si/C复合材料性能的影响。SEM结果显示使用LA133作粘结剂时,复合材料电极在循环前后的结构非常稳定。电化学测试结果表明,使用LA133作粘结剂的复合材料电极具有最佳的电化学性能,其首次可逆比容量为660.4 mAh·g^-1,50次循环之后可逆比容量为613.9 mAh·g^-1,容量保持率为92.9%。在前面研究的基础之上,通过机械球磨-高温热解法制备了Si/SiO₂/C复合负极材料。探讨不同种类的SiO₂和不同SiO₂加入量对复合材料性能的影响。结果表明:当加入5%的粒径为30 nm的SiO₂时Si/SiO₂/C复合材料表现出良好的电化学性能。其首次可逆比容量为634.6 mAh·g^-1,50次循环之后,复合材料的可逆比容量为698.4 mAh·g^-1,循环性能十分稳定。交流阻抗测试表明,随着循环的进行,复合材料的电荷转移阻抗没有发生明显的变化,说明复合材料的结构非常稳定。