锂离子电池以其高能量密度和长循环寿命等特点，广泛应用于移动电子设备中，如笔记本电脑、手机和电动汽车领域中。但是，目前还存在许多问题阻碍其广泛应用，比如如何进一步提高其比容量和功率密度等。作为锂离子电池负极材料的一种，硅的理论比容量是目前商用碳材料负极的10倍以上，受到了科学工作者的广泛关注。但是，由于其在嵌锂和脱锂过程中巨大的体积变化导致其循环性能很差。本研究提出了一种新型二氧化钛包覆硅的双球壳纳米结构，一方面为硅的体积变化提供了足够的空间，另一方面包覆层二氧化钛可以将电解液与硅隔离，从而形成稳定的SEI膜，大幅提高了材料的循环性能。实验首先以CTAB作为模板剂，利用传统的Stober法制备了直径在400 nm左右的SiO2球，然后在热水中进行刻蚀获得空心SiO2球，然后利用钛酸四丁酯的水解对空心SiO2球进行TiO2包覆，最后利用650℃高温下进行的镁热还原获得Si@TiO2双球壳结构。这种双球壳结构的硅基纳米结构可以大大提高材料的比容量和循环寿命。