随着人类社会的进步和经济的快速发展,对能源的需求也愈加强烈。锂电池是目前极为重要的储能器件,具有高容量、高功率密度、长寿命、可靠安全等优点。负极材料是锂离子电池系统中的重要成员,在很大程度上会影响锂电池的整体性能,目前市场广泛应用的是石墨材料,储能潜力已几乎接近其理论比容量(372 m Ah g-1),所以开发出含有更高比容量的负极材料刻不容缓。硅负极材料的储锂性能优越,理论比容量高达4200 m Ah g-1,电化学嵌锂电位较低（约0.4V vs.Li/Li+）,是电池领域普遍认为的最有潜力的锂离子电池负极材料。但是硅负极材料在脱出与嵌入锂的过程中存在三大明显问题:材料体积变化十分巨大,导致电极材料发生粉末化现象;充放电过程中,SEI膜会源源不断地形成,消耗大量的锂离子;硅材料本身本征载流子的浓度非常低,导致材料导电性非常差。针对上述问题,本论文通过热等离子体法和球磨法制备了一种硼掺杂碳包覆纳米硅负极材料,在保持硅材料高容量的前提下,既增强载流子浓度,又减小硅材料体积膨胀带来的影响,可有效提升其导电性能与循环性能。本论文主要研究内容如下:（1）通过热等离子体法制备纳米硅颗粒,之后通过简单高效的机械球磨法在纳米硅中掺杂硼元素,寻找出具有最优性能的Si B973硼掺杂纳米硅复合材料。通过SEM、XRD、XPS等测试手段对材料形貌和结构进行详细的表征,证实此方法制备的硼掺杂纳米硅材料具有良好的结晶性,硼元素以掺杂的形式存在于纳米硅中,在保持纳米硅的固有性质下,提升了其载流子浓度及导电性。对Si B973进行全面的电化学性能测试,结果表明该电极材料首次库伦效率达到75.31%,首次充放电比容量分别为1934.2 m Ah g-1和2568.1 m Ah g-1,是同样测试条件下纯纳米硅电极材料的1.2倍。在0.1C的电流密度下,循环150圈后,可逆容量为1395.4 m Ah g-1,是同样测试条件下纯纳米硅电极材料的1.5倍,表现出较优异的循环性能。在5C的高电流密度下仍具备510 m Ah g-1的比容量,远高于纯纳米硅电极材料,说明其倍率性能也十分出色。（2）通过高能球磨法,使多孔碳与石墨复合材料包覆硼掺杂纳米硅颗粒,形成分散良好的具有核壳结构的硅碳复合材料—P/G/Si B材料。P/G/Si B材料中的碳包覆层具有丰富的孔隙结构以及石墨层状结构,此结构可缓解硅嵌锂时的体积膨胀效应,同时碳基体也增强材料的导电性,优化其倍率性能。测试P/G/Si B材料的电化学性能,该材料展现出了高达87.6%的首次库伦效率,对于Si B材料75.31%的首次库伦效率是一重大提升。P/G/Si B材料也表现出优秀的长循环性能,在0.1C的电流密度下,250个循环后容量依旧维持在925.3 m Ah g-1,同时其倍率性能也较为出色,5 C的电流密度其比容量高达下380 m Ah g-1,均优于商业化石墨电极。