目前锂离子电池中常见的负极材料有碳基、磷基、硅基材料以及锂合金等。碳基材料的容量普遍偏低,其中最主要的有石墨烯负极材料,而磷基和硅基材料虽然具有理想的理论比容量,但它们具有导电性差、反应过程中体积膨胀严重、循环能力不强等缺点。针对这些问题,本文采用的方法是将活性材料与碳材料复合,利用碳材料的限域作用来限制活性物质,且留下足够的自由空间以容纳它们的膨胀,提高材料的循环稳定性。除此之外,与碳材料结合也可以提高材料的导电性。本文设计了一种简单的溶液法,分别以块状的红磷与氯硅烷作为原料,与碳纳米管进行复合,通过冷凝回流分别将多磷化物或二氧化硅注入碳纳米管内,合成了稳定的磷基负极材料和硅基负极材料。本课题主要的实验内容及结果如下:1、通过溶液法将红磷转化为溶液中多磷化物注入碳纳米管内部。选用不同碳纳米管合成材料,发现当碳纳米管的内径增大时,材料中活性物质的含量会随之增大,最高为32%。将MWCNT/PP（多壁碳纳米管/多磷化物）应用于锂离子电池负极,在0.1 A g^-1的倍率下,电池的首圈放电比容量为1386 m A h g^-1,循环100圈之后稳定在1012 m A h g^-1。把它的电池性能与GO/PP（氧化石墨烯/多磷化物）对比,GO/PP容量衰减非常迅速,以此来说明碳纳米管的物理限域作用。本实验有效地提高了磷基负极材料的稳定性和导电性。2、以氯硅烷为原料,使用溶液法将其注入碳纳米管内,合成MWCNT/Si O₂（多壁碳纳米管/二氧化硅）。筛选条件,碳纳米管中二氧化硅含量最高为23%,将MWCNT/Si O₂应用于电池的负极,在0.1 A g^-1的条件下,电池最初的放电比容量可以达到600 m A h g^-1,可逆放电比容量约为425 m A h g^-1,1000圈循环后没有明显的衰减,说明了本实验中碳纳米管能有效地限制活性物质的体积膨胀,且管内存在足够的自由空间能容纳其膨胀。除此之外,碳纳米管也有效的改进了材料的导电性,本实验为合成二氧化硅负极材料和处理工业上的氯硅烷废弃物提供了新的思路。