硅相比与其它负极材料具有较大的比容量,且因为具有较低的放电电位,环保,储量丰富等优点被认为是下一代具有前途的阳极候选物。然而硅具有不稳定的固体电解质相间膜（SEI）,较差的导电性和较大的体积膨胀的缺点。这就导致了硅在放电过程中,容量衰减较快,较低的库伦效率和较差的循环性能。为了提高硅基锂离子电池的电化学性能,本文做出了以下研究:（1）本文提出了一种新型的多层微孔三维多孔碳纳米片（PC）/多壁碳纳米管（MWCNT）（PM）复合无粘结纸纤维集流体。用于代替铜箔。PM结合了PC和MWCNT的优点。MWCNT提供了良好的导电路径,可促进电子传输并保持结构完整性。一维MWCNT的三维互连结构与二维多孔PC相结合,有助于快速的电/离子传输和良好的电解液渗透。此外,PM具有微小的纳米结构。PM被填充,吸附,聚集在纸纤维的表面以及纸纤维和纸纤维之间的间隙中,该间隙起到连接纸纤维和载体的作用。纸纤维具有天然的非团聚优势,因此PM/纸纤维（PMP）表现出出色的物理性能。Si-PMP（SPMP）电极的初始库伦效率（ICE）达到69.3%,并在200循环后以0.08 A/g的电流密度保持了755 m Ah/g的放电比容量,容量保持率是65.2%。（2）在本文中,以Si-NH2,氧化石墨烯和三聚氰胺为模板,通过氨基和羧基之间的静电相互吸引的自组装,合成了一种富氮的Si/石墨烯复合材料（NR/Si/G）.由于氨基和羧基的静电吸引,Si被很好的封装在石墨烯内。具有良好柔韧性和机械强度的二维石墨烯缓冲了Si的体积膨胀在充放电过程中,保护了电极不发生崩塌和剥落和防止了Si直接暴露于电解液中。其还有利于在充放电过程中形成稳定的SEI.此外,富N和石墨烯构成的三维导电网络提高了Si基阳极的导电性和促进了电子传导。NR/Si/G电极的初始库仑效率达到75.2%。在500次循环后,电极在1 A/g的电流密度下仍保持937 m Ah/g的放电比容量,容量保持率为62.8%。具有良好的倍率性能。（3）在本文中,采用二维多孔碳纳米片（PC）/一维多壁碳纳米管（MWCNTs）（PM）作为碳源载体,以Ag NO3为前驱体。通过水浴还原和煅烧获得Si/Ag/PM复合材料。纳米Ag的负载改善了Si基阳极的导电性和稳定性。惰性金属纳米Ag还能对纳米Si在充放电过程起到催化的作用。PM的三维互连结构有利于快速电/离子传输和良好的电解液渗透,表现出高含Si的层状多孔结构,并有效地增强了对可溶性聚硅氧烷的物理限制。并且三维互连层状多孔结构和导电网络起到充分的缓冲作用,并且还有助于抑制纳米Ag颗粒的聚集。Si/Ag的导电性能和协同效应也得到增强。纳米硅的锂储存功能得到改善。当电流密度为0.1 A/g时,Si/Ag/PM电极的初始库仑效率（ICE）达到78.9%,并且在电流密度为1 A/g时具有706 m Ah/g的放电比容量。300次循环后保留率为68.6%。（4）在本文中,制备了在纳米Si的表面加载纳米Ag和包覆双壳层结构的复合材料（Si/Ag@PM@MIL-100）。纳米Ag的加载不仅提高了Si基阳极的导电性,而且提高了其稳定性。而双壳层结构则实现了双重的功能。外壳层Fe-MOF可以控制其生成稳定的SEI膜,增强Si/Ag@PM的协同作用。内壳层嵌入多壁碳纳米管的三维互连多孔碳纳米片网络（PM）有效地缓解了Si在充放电过程中的严重体积膨胀,并防止了Si颗粒的粉碎,还能抑制纳米Ag颗粒的聚集。纳米Ag和PM可以提高Fe-MOF和纳米Si的导电性能。能形成双壳层是因为Fe-MOF的催化的作用,使得PM聚合在一起。外壳层的孔洞结构是因为Hcl洗掉了生成的氧化铁。此外,这种双壳层具有较大的比表面积和多孔结构,内外层之间还有较多的孔隙结构。都有利于锂离子的快速运输和良好存储,以及电子的传导。很好的改善了电化学性能。Si/Ag@PM@MIL-100电极在1 A/g的电流密度下循环500次后,放电比容量为615 m Ah/g,容量保持率为62.9%。具有良好的倍率性能。（5）在本文中,将纳米硅,氟化锂（LiF）和石墨（G）与嵌入多壁碳纳米管（PM）的三维互连多孔碳纳米片网络相结合。MWCNT提供了良好的导电路径,可促进电子传输并保持结构完整性。PM的三维互连结构有助于快速的电/离子传输和良好的电解液渗透。纳米硅在层状多孔基体中的嵌入有效地减轻了放电/充电过程中硅的严重体积膨胀,并防止了硅颗粒的粉碎。Li F的添加可以补偿SEI层形成过程中的L+消耗,并增强SEI膜的稳定性。电化学测试表明,SPM/G/7.5%Li F（SPMG-7.5%Li F）电极的初始库仑效率（ICE）达到约75.2%。SPMG-7.5%Li F电极的容量在500次循环后保持1057 m Ah/g,库仑效率（CE）约为100%。SPMG电极表现出良好的倍率性能和循环性能。