丰富的资源、超高的比容量（4200 m Ah/g）和理想的充放电平台使硅材料被认为是极具潜力的储能材料。但硅材料在应用中面临着易团聚、产生巨大积极变化（300%-400%）、结构崩塌而导致性能急剧衰减,低循环稳定性等问题,这限制了硅材料的进一步使用。目前,硅/碳复合材料是提升硅电化学性能的有效方法之一。然而,简单地两相复合使得纳米硅难以均匀、稳定的分散在体系中,其与电解质接触会发生许多副反应,从而降低材料的电化学性能。面对以上问题,制备硅/碳/石墨复合材料是一种新的研究思路。石墨既可以与硅形成复合结构来抑制严重的体积变化,又可在体系中促进硅碳材料的均匀分散,进而形成复合材料的多级结构。本文利用超声聚合与高温碳化方式结合制备了系列结构型硅/碳/石墨复合材料。通过不同的制备方式,探讨石墨加入方式对复合材料性能的影响。以提高其电化学循环稳定性为目的,通过控制石墨源结构,石墨加入量,制备出不同结构、不同石墨比例的Si@C-G,分析石墨比例、形貌结构对其作为锂离子电池负极材料的影响。又进一步筛选了粘结剂体系,制备出具有良好电化学性能的Si@C-G电极材料。首先,以纳米硅、碳前驱体和石墨同时为原料,在超声的条件下形成聚合物前驱体,接着通过碳化形成Si@C-G₁复合材料。其次,将纳米硅、碳前驱体超声聚合后高温碳化合成Si@C材料,再与定量石墨混合形成Si@C-G复合材料。Si@C-G材料表面较光滑,石墨在体系中分布不匀,出现堆积现象。Si@C-G₁材料硅、石墨均匀混合后再形成无定形碳外层。Si@C-G₁电化学性能优于Si@C-G,是由于在合成过程中,硅可以较分布在石墨层中形成混合体,利用石墨基体的缓冲效应一定程度地控制循环过程中硅的体积变化。其次,通过第一章优选的合成过程中加入石墨工艺,制成结构不同的硅/碳/石墨材料,以天然石墨为石墨源制得的复合材料中,石墨分布不匀;以人造石墨为石墨源制得的复合材料形成以碳包覆石墨与硅的混合材料结构;以中间相碳微球为石墨源制得的复合材料则是硅先与碳前驱体形成硅碳材料,再形成外部包覆石墨的结构。中间相碳微球为石墨源的Si@C-MG性能最佳,得益于内部的硅碳颗粒可以在循环过程中抑制硅的膨胀,外部石墨的良好机械性能可以再一次有效缓冲硅的体积效应。再以中间相碳微球为石墨源制备Si@C-G复合材料,当硅:石墨质量比例为1:3时形成的材料中石墨尺寸均匀,与硅碳材料接触均匀,材料电化学性能最优。最后研究了聚酰亚胺、羧甲基纤维素钠和羧甲基纤维素钠&丁苯橡胶粘结剂对Si@C-G负极电化学性能的影响,羧甲基纤维素钠&丁苯橡胶作为粘结剂制备的电极500次循环后容量保持率为80.3%,显示出最佳的循环性能。羧甲基纤维素钠&丁苯橡胶能够提升Si@C-G性能的原因在于在循环过程中,长直链羧甲基纤维素钠结构易与柔性丁苯橡胶结构形成二维网络包覆活性材料,从而保持电极片结构稳定,进而提高循环性能。