便携式电子产品和电动汽车的快速发展对锂离子电池的能量密度提出了更高的需求,发展高比容量负极材料是提升锂离子电池能量密度的重要途径之一。硅基材料因具有储锂容量高、储锂电位合适,以及储量丰富、成本低廉等优点,被认为是下一代锂离子电池负极材料的首选。但硅在储锂过程中伴随巨大的体积膨胀,容易导致活性颗粒粉化失活、电极结构破坏以及表面SEI膜重复生长等问题。这些问题严重制约了硅基负极材料的商业化开发和应用。本论文以构建高循环稳定性和高循环库伦效率的硅基负极为目标,围绕硅基负极的表面包覆设计开展了系统的研究工作。主要研究内容和结果如下:1.硅基负极的表面碳包覆:基于新鲜纳米硅表面悬空键与碳源分子之间存在相互作用,有利于构建致密、完整包覆碳层这一设想,提出了砂磨微米硅与碳源,结合后续热解制备Si/C复合材料的新思路,并系统考察了砂磨溶剂介质、碳源对Si/C复合材料结构和性能的影响。实验结果表明,在乙醇、正己烷和DMF三种溶剂中,以DMF为砂磨介质时,纳米硅材料的电化学性能最优。而在酚醛树脂（PF）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）自聚体三种碳源中,以PMMA为碳源时Si/C复合材料表现出最为稳定的循环性能和最高的循环库伦效率。复合材料的初始可逆比容量为1331.5 m Ah g-1,循环300周后的容量保持率为73%;150周后,其循环库伦效率上升至99.5%以上,最高可达99.9%。2.硅基负极的表面聚合物包覆:碳包覆层疏松多孔,且质地较脆,在面临巨大体积膨胀时易出现破裂或脱落的现象,为此,我们选择具有较好韧性和伸缩性的n型导电聚合物—聚对苯（PPP）作为表面包覆层,利用机械化学方法直接球磨微米硅和聚对苯,制备出具有核壳结构的Si/PPP复合材料。结构表征结果表明,微米硅颗粒在纳米化过程中表面产生的悬空键与导电聚合物的芳香环发生了共轭,从而使聚合物以芳香环平面方向包覆在纳米硅表面。由于聚合物大的共轭平面可以有效防止外部电解液向硅核表面的渗透,从而避免硅表面SEI膜的反复破坏和生长,因此,能够有效提高硅的循环库伦效率和循环稳定性。电化学测试结果表明,复合材料的初始可逆比容量为2429 m Ah g-1,首周库伦效率为85%,;500周后,容量保持率为88.3%,且循环后期库伦效率达到了99.7%。这种结构设计思路为开发新一代高性能硅基负极提供了可行的技术路线。