随着便携电子设备的尖端发展与电动交通工具的逐步普及，锂离子电池的发展面临越来越高的挑战。目前商业化的石墨负极材料因其较低的比容量(LiC6，372 mAh·g-1)、快速充电的安全隐患等问题，已无法满足下一代的锂离子电池对负极材料的需求。人们广泛地研究各种新型锂离子电池负极材料，包括合金材料、金属氧化物、硫化物等其他材料。在合金材料中，硅负极材料以其高理论比容量（Li22Si5，4200mAh·g-1）、合适的嵌锂电位(0.4 V vs.Li/Li+)、安全性好、资源丰富、环境友好等优势而受到广泛关注。但是，硅在锂离子嵌/脱的过程中存在巨大的体积膨胀，引起电极材料与集流体失去电接触，从而造成容量的迅速衰减。研究表明，通过纳米化和复合化等手段，合成具有特殊形貌、导电性好、体积效应小的纳米硅及硅复合材料可以改善其循环性能及倍率性能。　　 本文从薄膜化、复合化的思路入手，采用磁控溅射法制备了硅、硅-钛复合薄膜，并研究其电化学性能，研究内容及结果如下：⑴通过XRD、Raman、SEM等方法表征硅薄膜的结构及形貌，并考察基底（铜箔、泡沫铜）对于非晶硅薄膜电化学性能的影响。结果表明，多孔的泡沫铜基底可以增强活性物质与集流体的结合，为硅的体积变化提供容纳空间，提高硅薄膜的循环性能。⑵为了进一步改善硅薄膜的性能，采用分层溅射制备了“三明治”型Ti/Si/Ti复合薄膜。通过XRD、Raman、SEM、TEM、EDX、XPS等方法表征复合薄膜结构、形貌及组成，并研究Ti/Si/Ti复合薄膜对硅薄膜电化学性能的改善及原因。实验表明，Ti/Si/Ti复合薄膜0.5C下循环100圈后可逆容量约为1070mAh·g-1。倍率放电10C下放电比容量可达950mAh·g-1。EIS分析表明引入的钛层有利于提高薄膜导电性和龟极结构稳定性。CV测试计算Ti/Si/Ti复合薄膜中的锂离子扩散系数为1.94×10-8 cm2·s-1。研究表明“三明治”型的结构可以有效抑制硅薄膜的体积膨胀，提高循环稳定性，改善动力学性能。