硅被认为是未来最有可能取代碳的锂离子电池负极材料。但硅负极存在一个致命的弱点,即在电池循环过程中产生巨大的体积膨胀,由此导致电极容量快速衰减甚至电极电接触失效。现有研究表明,空心核壳结构是一种解决硅负极体积效应的理想结构,一般通过化学包覆与刻蚀的方法制备空心核壳结构。然而,这种方法难以控制壳层厚度,壳层均匀性差,因此亟需找到一种工艺绿色、操作简单、价格低廉的方法。同时,化学刻蚀制备的空心核壳结构中核与壳之间通常为单点接触,接触力一般为弱的范德华力,不利于锂离子的传输。另一方面,碳材料在锂离子电池的发展中起着不可或缺的作用,目前被大量使用在商用锂离子电池中。然而碳材料的嵌锂电位在0.5 V以下,远远低于电解液的电化学稳定窗口,电解液易发生分解形成固态电解质（SEI）,致密的SEI可以阻挡电解液的进一步分解,有利于电池系统的稳定,但是形成SEI的过程会造成活性锂离子的不可逆损失。在材料表面构建人工SEI是一种阻止电解液分解的有效手段,人工SEI可以隔绝电解液与负极的直接接触,进而减少电解液的不可逆分解,然而包覆层的厚度不容易控制,会影响锂离子的传输,同时,包覆层一般采用绝缘材料,会限制电极的容量。针对上述问题,本论文开展了以下两个方面的工作:（1）利用柯肯达尔效应,通过一步热氧化法制备了multi-Si-void@Si O2结构并进行了电化学性能测试。结果表明,在这种结构中,刚性的二氧化硅壳作为保护层,隔绝硅核与电解液的接触,壳与核之间的多点接触有利于锂离子的传输,同时Si O2外壳在电池的循环中还可提供一定的容量。这种结构在1.2 A g-1的电流下可输出1400 m Ah g-1的容量。（2）通过物理气相沉积法,在碳电极表面引入Cu/Cu2O/Cu O构建人工SEI,研究发现,人工SEI能够有效抑制天然SEI的形成,同时与化学包覆改性的电极相比,物理气相沉积制备的Cu/Cu2O/Cu O涂层在循环过程中伴随着结构改变能被逐步活化,有利于锂离子的传输,首次库伦效率可提升约20%,容量可提高近两倍。