为了更好地实现可持续发展策略,不断推进能源转型和结构调整,电动汽车的大规模使用已成为人们的优先选择。而电动汽车的核心是电池。因此,寻找高能量密度,使用寿命长的锂离子电池成为人们的研究热点。硅基负极材料因其具有较高的理论容量,资源丰富,嵌锂电位低等优点而成为目前的主流选择。但不可避免的是,在循环过程中硅材料面临着剧烈的体积膨胀以及不稳定的SEI膜,进而导致容量的衰减以及较短的循环寿命。现今,人们通过制备纳米硅、多孔硅以及硅与碳、石墨等其他材料的复合方法来解决目前所面临的问题。本文主要基于一种多维尺度的策略合成不同包覆类型的硅碳复合材料。具体内容如下:（1）我们通过简单的自组装方法成功地制备了Al2O3纳米花瓣覆盖的松果状硅碳微球复合材料（Si@C@Al2O3）,该材料在高温下具有优异的电化学性能。在80oC,5 A g-1的电流密度下,经过1000次循环后,可提供1405 m Ah g-1的可逆容量,即使在大电流密度下,也依然具有出色的倍率性能。如此优异的性能归因于精心设计的Al2O3纳米花瓣和碳层的双层保护,其中碳层可以增强复合材料的导电性,并且可以缓解硅的体积膨胀;Al2O3纳米花瓣不仅具有丰富的介孔,可以提供快速的离子扩散路径,更具有足够的机械强度,可以保持结构的稳定性。最重要的是,在高温条件下,电极材料具有较高的活性,使得界面阻抗和电荷转移阻抗变小,有助于提高锂离子存储过程的动力学。（2）我们采用简单的金属腐蚀和溶剂热相结合的方法,成功制备出一种多孔硅碳复合材料（Porous Si@C）。该材料在锂离子电池负极中展现优异的循环稳定性和倍率性能,在200 m A g-1的电流密度下,循环250圈之后拥有2576.4 m Ah g-1的可逆容量。即使在5 A g-1的大电流密度下,循环700圈之后依然拥有826 m Ah g-1的容量。该复合材料在大电流长周期下拥有稳定的电化学性能,主要归因于硅是复合材料的主体骨架,提供较高的比容量;碳层的包覆不仅可以提高导电性,还可以在一定程度上缓解体积膨胀;多孔结构可以缩短锂离子传输路径,如此精心设计的结构为硅基材料的商业应用奠定了基础。