近年来电动汽车等新型产业技术的迅速发展,对高性能动力锂离子电池的需求也越来越迫切。锂离子电池性能的改善在很大程度上取决于嵌锂金属材料能量密度和循环寿命的提高。目前商业化锂离子电池广泛采用的石墨类碳负极材料的理论储锂容量较低(仅有372mAh/g),已不能满足高比能量锂离子电池的需求,因此开发新型高性能负极材料已成为当前的研究重点。本文采用高比容量的硅为主要活性体,采用体积效应小、循环稳定性好的碳作为载体,通过一体化烧结以及镁热还原法制备了新型的硅/碳复合材料,并对其电化学性能进行了研究。采用商业碳纸代替传统铜箔作为集流体,通过PVC的高温热解制备一种新型的一体化硅/碳复合材料,电化学测试结果表明该材料具有较高的容量(977mAh g-1)和很好循环稳定性。这是由于一体化复合材料可以缓冲硅的体积效应,同时又为硅提供了良好的电接触,维持了整个电极的完整性。通过镁热还原法和CVD碳包覆制备了“莲藕状”介孔硅/碳复合材料,介孔硅的孔径分布在20nm至50nm之间。该材料具有优异的循环性能和倍率性能,在1C下循环100次,容量几乎没有衰减,高达1500mAh g-1,倍率增加到15C时容量依旧高达568mAh g-1。优异的电化学性能归因于介孔结构可以吸收硅的体积效应,同时开放的结构为锂离子的快速传输提供了通道;包覆的碳层增加了硅材料的导电性。