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近年来,锂离子电池凭借能量密度高、循环寿命长等优点被作为储能材料广泛用于便携式电子设备、电动汽车和电子存储系统等领域。目前商用的石墨负极材料因其理论容量（372mAh/g）较低而无法满足高比能锂离子电池的要求,硅材料的理论容量（4200mAh/g）远远高于石墨,成为最有前景的锂离子电池负极材料之一。此外,硅材料充放电过程中体积膨胀和低的电导率使其容量得不到有效发挥,而且所组装的电池表现出较差的倍率性能。氧化亚硅材料在初次嵌锂时,由于形成的活性物质硅均匀分散于惰性物质氧化锂和硅酸锂中,从而缓解了锂硅合金化导致的体积变化,循环稳定性优于纯硅材料,但氧化亚硅低的导电率、较大的首次不可逆容量和较差的循环性能仍是限制其商业应用的主要因素。针对上述问题,本论文在采用高温歧化、机械球磨、喷雾干燥和高温热解等工艺制备氧化亚硅材料的基础上,尝试引入有机碳源和导电材料来改善其电化学性能,主要研究内容及结论如下:1、分别引入有机碳源、石墨烯（graphene）和碳纳米管（CNTs）,通过高温歧化、机械球磨、喷雾干燥和高温热解等工艺制得SiOx/C、SiOx/C/graphene和SiOx/C/CNTs三种复合负极材料,并对三种复合材料的结构、形貌和电化学性能进行表征。研究发现,制备的所有复合材料均呈现明显的SiO2和Si的衍射峰,颗粒形貌为类球状或球状,在氧化亚硅颗粒表面均匀包覆一层无定形碳。以电流密度为100mA/g充放电,SiOx/C、SiOx/C/graphene和SiOx/C/CNTs复合材料的首次充放电比容量分别为455.9mAh/g和1458.2mAh/g、692.5mAh/g和1656.3mAh/g、948.6mAh/g和1847.3mAh/g。其中,SiOx/C/CNTs复合材料充放电比容量最高,且首次充放电库伦效率最高（达到51.3%）。在电流密度为200mA/g充放电,SiOx/C/CNTs复合材料的首次放电比容量达到768.1 mAh/g,高于SiOx/C/graphene的726.4 mAh/g和SiOx/C的367.8 mAh/g。循环100周后,SiOx/C/CNTs复合材料的放电比容量仍有448.4mAh/g,高于SiOx/C/graphene的391.9mAh/g和SiOx/C的164.8mAh/g,这得益于碳纳米管的中空管状结构、超大比表面积以及形成立体导电网络,为分散于其中的氧化亚硅颗粒之间搭建起“导电桥”,并提供其体积膨胀所需的释放空间,有利于活性材料容量的发挥和循环稳定性的提升。2、在确定利用有机碳源包覆和添加碳纳米管作为高导电材料来改善氧化亚硅材料导电率低、首次不可逆容量大、循环性能差等缺陷后,通过对CNTs添加量（2%、4%、6%）和有机碳源添加量（10%、15%、20%、30%）进行研究,发现CNTs和有机碳源添加量分别为4%和20%时制备得到的SiOx/C/CNTs复合负极材料的电化学性能最好。在此条件下,SiOx/C/CNTs复合负极材料的首次充放电比容量分别为1538.5m Ah/g和2176.8mAh/g,首次库伦效率为70.7%,且100次循环后的放电比容量仍有1334.3mAh/g,容量保持率为78.8%。3、将SiOx/C/CNTs复合材料与石墨按一定比例混合均匀,设计有效容量分别为420mAh/g、450mAh/g、600mAh/g的SiOx/石墨-420、SiOx/石墨-450、SiOx/石墨-600复合负极材料。SiOx/石墨-420复合材料的首次充放电比容量为446.1mAh/g和541.1mAh/g,首次库伦效率为82.4%,充放电280周后充放电比容量分别为428.6mAh/g和429.2mAh/g,循环性能优异,具有良好的应用前景。SiOx/石墨-450和SiOx/石墨-600两种复合材料循环200周后有效容量仅略低于设计容量,循环性能较好,也具有一定的应用前景。