纳米二氧化硅（SiO₂）由于具有低放电电位和高理论比容量(1965 mAh g^-1),且作为地球上最丰富的矿物之一,价格低廉,环保,作为锂电材料有望进一步进行商业化生产。此外,在SiO₂的初始锂化过程中,形成的纳米Si和惰性Li₄SiO₄或Li₂O物质有助于保持电极的机械完整性,改善电池循环性能。然而,SiO₂纳米结构作为锂离子电池负极材料在实际应用中,受到其固有电导率差和在重复充电-放电过程中的体积变化大的阻碍,导致活性材料的低利用率,低结构稳定性和低倍率性能。本文通过阳极氧化铝（AAO）模板法辅助制备SiO₂纳米线阵列和SiO₂@PEO复合纳米阵列。利用场发射扫描电子显微镜（SEM）,透射电子显微镜（TEM）,X射线衍射仪（XRD）,傅里叶变换红外光谱（FTIR）等表征SiO₂基纳米线阵列的形貌和结构;利用循环伏安法（CV）,充放电测试,电化学阻抗谱（EIS）研究SiO₂基纳米线阵列作为锂离子电池负极材料的电化学活性。利用溶胶-凝胶法在AAO模板孔隙中沉积制备出SiO₂纳米线阵列。SEM与TEM测试结果表明,纳米线直径约为100 nm,长度约30μm,生长均匀,致密有序。浸泡前期通过超声辅助,室温下浸泡24小时所制备的纳米线形貌最佳。XRD和FTIR证实所制备样品为无定形SiO₂。电化学测试表明SiO₂纳米线阵列在电流密度为200mA g^-1时,首次放电比容量高达2252.6 mAh g^-1,库仑效率为60.7%。即使经过约400圈循环,仍然保持了97.5%的初始比容量。此外,当电流密度增加到2500 mA g^-1时,仍能够表现出315 mAh g^-1的高比容量。以无定形SiO₂纳米线阵列为基础,通过简单浸润法制备超薄聚氧化乙烯PEO膜包覆的复合纳米线阵列SiO₂@PEO。测试结果表明,与无定形SiO₂纳米线阵列电极相比,复合纳米阵列SiO₂@PEO电极在200 mA g^-1的电流密度下循环约200个圈后,表现出1225 mAh g^-1的可逆容量,库仑效率保持在96%,容量提高145%。此外,在2500 mA g^-1的高电流密度下实现了360 mAh g^-1的比容量,整体显示出更优异的循环与倍率性能。这得力于超薄PEO包覆层不仅提高了电极材料的导电性能,且对于电极在充放电过程中的体积膨胀起到较好的缓解作用,结构稳定性得以增强。