锂离子电池作为电能储存与转化的重要载体,逐渐成为各类便携式电子设备的“宠儿”,未来在新能源交通工具中也将发挥出更大的潜力。在众多的负极材料中,硅负极具有较高的理论比容量(4200 m Ah·g^-1)和较低的电化学嵌锂电位（约0.4 Vvs.Li/Li⁺）,并且地壳中储量仅次于氧元素,逐渐成为锂离子电池负极材料中研究的热门。本文通过微米级硅颗粒进行表面包覆改性,以其为基底合成高性能的锂离子电池负极材料。具体研究内容如下:通过溶剂热法和溶胶凝胶法制备碳包覆硅颗粒,研究不同碳源对其结构及电化学性能产生的影响,在其基础之上,通过不同的退火温度进一步探究碳化温度对碳壳及包覆后材料的影响。结果表明进行不同碳源复合形貌差别较大,但均有效提升其循环稳定性和首次库伦效率。以葡萄糖为碳源的包覆效果要优于淀粉碳源包覆。而不同的碳化温度对硅碳负极性能的提升有决定作用,高于800℃热处理条件可以形成较好的碳层。其中800℃葡萄糖碳包覆效果最优,以100m A·g^-1的电流密度充放电,其首次库伦效率达到77.4%,首次放电比容量达到2941.7 m Ah·g^-1,经过50圈的循环后,其容量可以依然可以稳定413.5 m Ah·g^-1。采用溶胶凝胶法、水热法和不同含氮碳源制备氮掺杂碳/硅复合材料,探究不同包覆材料及工艺合成的氮掺杂碳壳与硅颗粒复合后,对其结构以及电化学性能产生的影响。结果表明三聚氰胺碳源对硅在提升循环稳定性和导电性的作用效果优于壳聚糖。通过氮掺杂的碳包覆硅可以明显提升电极的电子电导率和离子迁移率,进而能够提升循环稳定性。以100 m A·g^-1的电流密度充放电,其中三聚氰胺碳源水热法制备的材料首次库伦效率最高,较高达到87.2%,首次放电比容量达到2905.1 m Ah·g^-1。通过固相浸渍法得到的循环容量保持率最高,循环10圈容量保持率为65.0%,循环50圈后仍然具有400 m Ah·g^-1以上的比容量,容量保持率为27.7%。采用溶胶凝胶的方法,合成了二氧化钛包覆硅颗粒的复合物（Si@Ti O₂）,采用不同温度对其进行热处理,从而制备了不同结构的Si@Ti O₂,探究不同温度对包覆的复合物晶体结构、电化学性能的影响。结果表明,随着反应温度的逐渐升高,Si@Ti O₂复合材料从连续无定型Ti O₂逐渐转变为小颗粒状态的锐钛矿型Ti O₂最后转变为金红石型Ti O₂。经过Ti O₂包覆后,电导率与循环性能均有所提升,其中循环性能中,稳定性最好的是经过300℃热处理后的材料,10圈容量稳定在942.2 m Ah·g^-1,容量保持率为78.4%,而首次库伦效率最好的是经过600℃热处理后的材料,高达97.4%,首次放电比容量为3351.0 m Ah·g^-1。综上可得,工业微米硅经过不同的包覆材料复合改性后,相较于原材料,在导电性方面有较大提升,小分子含碳前驱体可以有更好的复合包覆效果。氮掺杂碳可以对电极的导电性实现进一步提升,二氧化钛的复合对首次库伦效率的提升效果明显。复合后,电极的循环性能相比初始的微米硅性能有了较好的改善,但是由于包覆层的厚度一致性及均匀性较差,电池的循环稳定性提升不是很明显,需要后期继续补充实验,探究如何提升包覆的均一性。