电动汽车、便携式电子产品和可再生能源存储系统的快速发展,对下一代锂离子电池（LIBs）的循环性能和能量密度提出了更高的要求。其中,电极材料的性能是影响LIBs电化学性能的关键因素之一。硅的理论容量高(Li22Si5形式的4200m Ah·g-1)、工作电位低（<0.5V vs.Li+/Li）且储量丰富,是最有应用前景的新一代LIBs负极材料。然而,硅负极的导电性差,并且在充放电过程中伴随着严重的体积膨胀（>300%）导致电极的粉化和差的循环性能,阻碍了硅基负极材料的商业应用。为了提高硅基负极材料的电化学性能,本论文以纳米硅为原材料,采用不同工艺制备了Si@Ti2O3/C和Si/CNTs@C复合材料,采用X射线衍射、扫描电镜和透射电镜等手段表征了复合材料的结构,并进一步研究材料的结构与其电化学性能之间的关系。（1）以硅、钛酸丁酯和Super P为原料,通过溶剂热、机械球磨和高温煅烧三步法制备了Si@Ti2O3/C复合材料。结果表明,Si@Ti2O3/C复合材料作为LIBs负极材料表现出优异的高倍率和循环性能。在nSi:n TBT=3:1条件下制备的Si@Ti2O3/C复合材料具有最优的电化学性能,当电流密度从0.2 A·g-1增加至0.4、1、2、4、6、8和10 A·g-1时,其比容量分别为3209、3119、2829、2554、2213、1967、1678和1460 m Ah·g-1,当电流密度返回至0.4 A·g-1时,比容量又恢复到2573m Ah·g-1。同时,Si@Ti2O3/C复合材料在6 A·g-1电流密度下充放电循环100次后,其比容量为1524 m Ah·g-1,即使在10 A·g-1的电流密度下充放电循环100次后,比容量仍保持在63%以上。优异的电化学性能得益于Si@Ti2O3/C复合材料中Ti2O3和Super P形成的导电网络,该导电网络不仅确保电子和离子的快速传输,还可以在充放电过程中保持电极良好的整体性。（2）以硅、CNTs、三聚氰胺和甲醛为原料,十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂,采用静电自组装、水热处理和高温碳化三步法制备了Si/CNTs@C复合材料。当CNTs含量为10.4 wt.%时,Si/CNTs@C复合材料具有最优的电化学性能,在电流密度为0.2、0.5、1、2、3、4和5 A·g-1下的比容量分别为2000、1879、1688、1394、1189、970和752 m Ah·g-1,当电流密度返回0.2 A·g-1时,比容量恢复到1637 m Ah·g-1,容量保持率为81.85%。同时,该复合材料在0.5A·g-1的电流密度下充放电循环100次后的比容量为1185 m Ah·g-1,超过传统石墨理论比容量(372 m Ah·g-1)的三倍,并且在3 A·g-1下循环200次后比容量仍保持471 m Ah·g-1。优异的电化学性能主要在于复合材料中均匀分散的CNTs形成的离子和电子快速导电网络,缩短了锂离子的传输路径,同时,三聚氰胺基炭包覆层不但确保了在充放电过程中纳米硅颗粒与CNTs之间的紧密接触,而且确保了Si/CNTs@C复合材料的结构完整性。