本文以新能源方向的锂离子电池硅基负极为主要研究目标，以机械合金化法为材料制备方法，以纯Si为主要研究对象，对其进行20h到100h的高能球磨，并在后期材料的制备过程中加入石墨、炭黑或金属Al进行掺杂。采用X射线衍射仪进行结构分析，采用扫描电子显微镜进行表面形貌分析，采用粒度分析仪对材料粒度分析，采用LAND电池测试系统进行充放电测试，采用IM6电化学工作站进行动力学分析，综合以上分析结果对Si材料用作锂离子电池的负极提出合理的改进措施。对于纯Si材料，随着球磨时间的增大材料的非晶化程度增加，但是并不能形成完全的非晶相，其中球磨100h的非晶化程度最高；经过球磨后材料的平均粒径由原来的29μm变成0.2μm；分析不同球磨时间的表面形貌发现，原始材料为大的块状，球磨后材料变成小的圆形颗粒状，并且球磨100h后有团聚现象出现。通过对Si不同球磨时间的材料充放电结果分析发现，Si材料的首次放电比容较高，但放电比容量损失较大，循环性能差，经过球磨的材料能增加首次放电比容量。经过动力学分析发现，经过球磨的材料由于结构疏松其扩散系数增大。为了改善循环性能对于Si进行掺杂，经过80h的球磨发现，碳掺杂或Al掺杂都形成大量不储锂的惰性相，但非晶化程度较高；其平均粒径与纯Si材料球磨后基本相同，并且没有块状颗粒，都有团聚现象。经充放电测试，掺杂后的材料首次放电比容量降低，循环性能有一些改善，金属Al掺杂的材料循环性能较好，容量损失平稳。