作为最重要的能量存储技术之一,锂离子电池发展迅猛,已广泛应用于日常生活中。但电池中石墨负极的低比容量限制了能量密度的提高,开发高比能锂离子电池对于新能源汽车的未来发展至关重要。从容量的角度看,负极材料拥有更大的提升空间,其中硅由于具备众多吸引人的优势而成为下一代负极最有潜力的选择之一。但将其直接作为负极材料使用面临着多重挑战:晶体结构破坏,产生巨大的体积膨胀,界面副反应严重,固有电导率低,这将影响循环稳定性,库仑效率和倍率性能,进而制约硅负极的工业化应用。针对硅负极锂化过程中的关键问题,本工作采用复合手段,选择稳定性优异的各种碳材料作为基质,通过设计并制备不同类型的硅碳复合材料,实现在凸显硅高容量优势的同时缓解体积膨胀的目的,提升硅基负极的性能。取得的主要研究成果如下:（1）通过热解表面活性剂得到无定形碳,并覆盖在纳米硅表面,制备包覆型硅碳复合材料。无定形碳隔开硅,防止与电解液接触,提高性能。当原料中硅和表面活性剂的配比为1:2时,热解后得到无定形碳的含量占3%,在0.2C电流密度下循环56圈后容量仍高达1079 m A h g-1,首次库仑效率为78.08%,和硅相比表现出更优的性能。（2）湿法分散制样,通过超声搅拌,可以让原材料在液体环境中分布得更加均匀。利用冷冻干燥法去除蒸馏水,将分散液直接冻住,防止干燥过程中碳材料的沉降,保持住原始的均匀状态。高温热解形成空隙,吸收硅颗粒的体积膨胀并增强导电性,提升复合材料的性能。（3）通过对比实验,优化确定复合材料中石墨烯的添加量占活性物质总质量的5%,石墨烯的导电性优异,片状结构实现对硅的二次包覆,稳定电极结构,此时材料表现出良好的电化学特征行为。（4）通过表面改性和二次包覆,硅和石墨的不同配比对硅-石墨烯-石墨复合负极材料性能产生不同影响。当活性材料中硅、石墨烯和石墨的添加量分别为10%、5%和85%时,首次放电比容量约730 m A h g-1,在100 m A g-1电流密度下循环100圈后放电比容量为500 m A h g-1,库伦效率不断上升接近99.99%,预测容量能够稳定维持在500m A h g-1。倍率性能良好,首次库伦效率达到87.27%。由复合材料装配的全电池也有良好的电化学性能。