在日益严重的环境污染和石油资源枯竭的双重压力下,寻找一种新的绿色可再生能源替代现有的化石能源已成为人类的迫切需要。由于诸多性能的优势,锂离子电池1991年成功商业化后,短短10年内,便在人类生活的各个领域得到了广泛的应用,被认为是解决人类能源和环境双重危机的最有效途径之一。尽管经过20多年的研究开发,锂离子电池仍然是以石墨作为负极材料,而石墨类材料本身存在比容量低的缺陷,阻碍了锂离子电池比容量的进一步提高。因此想要提高现有锂离子电池比容量,使其在更多的领域得到应用,就需要改良现有的石墨负极体系。经过20多年的研究,研究人员发现了目前比容量最高的负极活性材料硅基负极,但是硅负极存在体积膨胀巨大、SEI膜易被破坏等缺点。所以研究人员想复合硅基负极材料和石墨负极材料,结合石墨负极材料的电化学稳定性和硅基负极比容量高的优势,制备出兼备两者优良性能的下一代锂离子负极材料。为了充分了解现有的商业化硅碳负极材料的制备工艺、组成成分和电化学性能,本文选择了四家硅碳负极生产商的硅碳负极材料,制备成标准的CR2032纽扣电池,控制实验变量,进行比对实验,通过一系列表征手段和电化学性能测试,我们发现,现有的商业化硅碳负极材料主要是通过纳米级的硅颗粒或者一氧化硅颗粒与石墨或者无定形进行机械复合制备而成,其中硅元素占比3%~50%不等,当硅元素占比过高时,硅碳负极的循环稳定性和倍率性能明显降低。为了进一步探讨现有的主流粘结剂对于不同质量比的硅碳负极材料性能的影响,本文设置了正交实验组,做了大量的基础实验来探究不同粘结剂在硅碳复合负极制备过程中的效果。结果发现,在硅含量低于5%时,使用CMC+SBR的水系粘结能有效保证电极的循环首效和循环稳定性,而当硅含量超过20%时,使用PAA+NMP的油系粘结剂能明显提高电极的首效和可逆比容量。