硅因具有超高的理论比容量(4200 m A h g-1),较低的工作电位（～0.4 V vs.Li+/Li）和较高的丰度而成为最有可能替代石墨负极的候选者之一。然而,硅负极较差的导电性和循环过程中巨大的体积变化等问题都限制了它的实际应用。目前已经提出了纳米化和复合化的策略来设计各种硅基复合材料以实现其电化学性能的显著提升。但是对于硅材料而言,这些材料复合与哪些因素有关,效果又如何呢?本论文围绕硅基电极,首先选取了当前研究最多的三种复合材料基体构筑了不同的硅基复合材料以探讨不同基体材料对硅负极的改善情况;再将最优基体材料通过引入无定形的接触界面来解决硅电极不良的电解质接触界面问题;最后通过基体静电吸引碳纳米管（CNTs）相互作用构筑三维分级互穿导电网络结构来解决硅电极导电性差和体积膨胀等问题。本论文的主要研究内容如下:（1）本论文的第一部分通过静电纺丝法构筑了硅基碳纳米纤维并探讨了MXene,石墨烯和CNTs的分别加入对硅基电极的影响。所制备的电极材料均表现出显著提高的电化学性能并且在电化学性能的各个方面都表现出了不同的优越性。MXene的加入可以提高电极的循环稳定性,从而获得较高的容量保留率;CNTs有利于电极倍率性能的提高;氧化石墨烯的加入可以增加电极的可逆容量。（2）选取具有最优稳定性的MXene基体材料后,本论文的第二部分进一步通过溶胶凝胶法和镁热还原法结合构筑了界面无定形包覆的Ti3C2@Si/Si Ox@Ti O2复合材料。这种设计具有诸多的优点:首先,Ti3C2充当负载多孔硅和Si Ox的支撑纳米片为电极提供了高导电性。其次,Si/Si Ox中间层的组合为电极提供了高容量,并减轻了硅的体积膨胀。最后,作为保护层的无定形Ti O2外层不仅可以防止多孔硅与电解质接触,从而在电极的表面上沉积稳定的固体电解质界面膜,而且还提供了较低的扩散阻力和快速的锂离子传输能力。因此,具有夹层结构的Ti3C2@Si/Si Ox@Ti O2复合材料不仅具有稳定的循环(在循环100圈后的可逆容量可保持在939 m A h g-1),相比Ti3C2@Si/Si Ox电极提升了锂离子扩散系数和最初十个循环的容量保持率。（3）本论文的第三部分通过静电自组装法并引入一维CNTs构筑了具有分级互穿导电网络的MXene@Si/CNTs（HIEN-MSC）复合材料。通过在CNTs修饰不同的电荷以及改变材料的加入顺序以探究CNTs在复合材料中的位置对电极性能的影响。三维导电框架的设计不仅能促进锂离子的快速传输,还能保证电极结构的稳定性。因此,HIEN-MSC电极显示出优秀的倍率性能(在10 A g-1下具有280 m A h-1的高可逆容量)和稳定的循环(在1 A g-1下200次循环后可逆容量能稳定在547 m A h g-1)。最后我们对全文进行了总结并指出了本论文的不足之处。