在锂离子电池研究中,硅负极有着十倍于商用石墨的理论比容量,诱惑力巨大。但是,严重体积变化和导电性较差的缺点,限制了硅负极在储能领域的应用。因此,抑制硅负极体积膨胀和提高硅负极的导电性成为锂离子电池的研究热点之一。本论文通过磁控溅射和湿法刻蚀制备了低掺锗的硅锗薄膜负极材料及不同结构的硅/MXene复合负极材料,利用锗的高电导性和二维MXene对体积膨胀抑制,研究不同硅负极材料对锂离子电池循环、倍率等性能的影响。主要研究内容如下:（1）室温下,通过磁控溅射技术制备了不同厚度的硅锗薄膜负极材料,其中锗含量仅为12%。循环性能表明:对比相同厚度的硅薄膜负极,硅锗薄膜的厚度为125 nm时循环性能未发生提升,厚度增加到250 nm和500 nm后循环性能得到提升。在0.2 C下,100次循环后,250 nm和500 nm厚度的硅锗负极容量保持率提升13.6%和41.7%,倍率性能在1 C的高倍率下保持率分别增加1.39%和5.7%。（2）采用退火工艺进一步优化硅锗薄膜负极材料,研究退火温度对材料储锂性能的影响。250 nm和500 nm硅锗薄膜分别在300°C和400°C退火后展现出较优的循环性能。在0.2 C下,100次循环后,容量分别为1326 m Ah/g和875 m Ah/g。倍率性能方面,硅锗薄膜的最佳退火温度均为400°C。分析得出低掺锗的硅锗薄膜负极的循环受锗结晶程度、退火对内应力的释放的影响,而倍率性能受锗结晶程度及硅锗之间的相互扩散程度的影响。（3）单层MXene（Ti3C2）与多层MXene（Ti3C2）分别同硅纳米颗粒和硅纳米线复合,制备出不同结构Si/MXene负极材料,并分析其电池循环性能,研究Si与Ti3C2的最优结合方式。结果表明,通过抽滤单层Ti3C2与Si的混合溶液制备的自支撑Si/MXene负极材料因其紧密结构导致电解液无法浸入,容量普遍较低。多层Ti3C2与硅纳米线结合时,由于多层Ti3C2的开口结构无法容纳并保护长径比过大的纳米线,致使容量快速降低。多层Ti3C2与与硅纳米颗粒结合时表现出优异的循环性能,因为多层Ti3C2与的开口结构可以有效容纳硅纳米颗粒从而提升材料的循环性能。