二十一世纪以来,科技的飞速发展给人们生活带来了便利,同时对能源的需求也不断提高,我们越来越迫切地寻求更清洁、更高效的能源来取代化石燃料。锂离子电池具有高能量密度、高能量效率、轻便、环境友好等优点,广泛地应用到便携式设备、动力汽车和微电子器件中。锂离子电池负极材料是锂离子电池最主要组成部分之一,但商业化石墨类负极的理论容量只有372 mAh g^-1,无法满足动力汽车等所需的高能量密度电池的需求。当前已有的负极材料中,硅以其最高的理论容量(可达4200mAh g^-1)、环境友好、地壳含量丰富、成本低廉等优势吸引了巨大的关注。当前已有大量的硅基锂离子电池材料负极的研究。但硅基负极存在最大的问题是体积膨胀效应和导电性差。在锂的嵌入脱出过程中,会导致容量衰减和初始不可逆容量,甚至是材料与集流体脱离。而Si作为半导体材料,其导电性和锂离子迁移率很低。为了解决硅基负极这两个问题,本文的主要内容包括:（1）通过简单的电沉积实验,在铜衬底上得到Ni的锥形阵列,并且通过射频溅射的方法在纳米阵列表面溅射非晶硅薄膜,最终得到Ni@Si核壳阵列结构。阵列化核壳结构的设计能够缓解硅材料体积膨胀。增加导电性,从而大幅提高循环稳定性:500个循环后,放电容量保持在938.7 mAh g^-1,容量保持率达到78.9%。（2）通过简单的尿素水热腐蚀纳米硅,改变不同的反应温度和时间,得到多孔纳米Si的结构,再通过化学气相沉积法在多孔纳米硅的表面包覆一层均匀的碳层,最终得到多孔纳米Si@C复合材料。该纳米级核壳结构能够缓解硅的体积膨胀效应和改善导电性差的问题。多孔Si@C复合材料电极首次充放电容量分别为1634.8 mAh g^-1和1838.5 mAh g^-1。10个循环后,放电容量保持在1591.7mAh g^-1,而作为对比,纳米硅10次循环后的库伦效率仅为51.4%。