伴随着经济全球化的进程和清洁能源需求的不断高涨,寻求新的储能装置已经成为新能源相关领域的关注热点。锂离子电池由于具有体积小、容量大、重量轻、无污染、能量密度高、自放电率低等特点,被认为是目前综合性能最好的储能体系之一,已应用在手机、摄像机、笔记本电脑、电动玩具、照相机以及电动汽车、摩托车启动电源等产品中。目前商用化锂离子电池主要采用石墨作为负极材料,具有良好的循环性能,但其理论能量密度为160whkg-1,不能满足人们对于锂离子动力电池能量密度的高需求。因此,开发高比容量的负极材料是解决锂离子电池容量低的有效途径。其中,硅负极锂离子电池材料因其高的理论比容量(4200 mAh g-1)和较低的脱嵌锂电位(<0.5 V)而成为最有希望的高容量负极材料之一。但是硅材料在充放电过程中出现的体积膨胀收缩比过大,导致材料易粉化,严重影响其电化学性能。通过将硅材料的纳米化可减小锂离子传输路径,提高其电化学性能,同时有效解决其膨胀粉化问题。因此本文主要采用了两种简单、可控、低成本的方法实现了不同结构的硅纳米材料,即对二维硅纳米片材料以及硅/碳复合纳米颗粒进行了制备、表征,同时通过优化其硅纳米材料导电性来提高其电化学性能。主要内容如下:制备二维Si纳米片。利用NaCI作为模板,TEOS(正硅酸四乙酯)为硅源。在一定的碱性环境下水解得到SiO2,再通过重结晶NaCI后得到大面积、高纯度的Si02纳米片。再利用镁热还原方法得到高纯度、面积可达10um2的二维Si纳米片。对制备的Si纳米片进行了 SEM、TEM、Raman、XRD等表征,最后将Si纳米片与GO按7:3的比例复合抽滤、退火得到电极,将其作为锂电负极材料进行储锂性能测试,并将其与涂膜得到的纯Si纳米片电极进行性能对比。实验结果表明,与GO复合的Si纳米片具有很好的循环稳定性,与纯Si纳米片电极相比具有更好的电化学性能。制备Si/C的纳米颗粒。首先将商业粉煤灰以300 r min-1的转速球磨24 h得到500nm左右的粉煤灰颗粒,利用高浓度H2SO4、HCI进行除杂,得到纯二氧化硅纳米颗粒,然后将其分散在过饱和葡萄糖水溶液中,800℃碳化得到SiO2/C,直接将其通过镁热还原、酸洗得到Si/C结构。对制备的Si/C进行了 SEM、TEM、Raman、XRD等的结构表征,并就含碳量做了 TGA测试。最后将Si/C与炭黑、PVDF以7:2:1的比例进行涂膜、退火后制得电极,将其作为负极材料进行储锂性能测试。结果表明,该材料具有较好的循环性能。