硅基材料被认为是最理想的负极材料,其具有最高的理论比容量而受到广泛的关注。同时,导电性较差及充放电过程中的巨大的体积膨胀成为阻碍其工业化应用的主要原因。因此如何增强硅材料的导电性及改善其体积膨胀效应提升循环容量成为硅材料领域研究的重要课题。本文以硅藻土为硅前驱体,通过改变镁热还原条件制备性能优异的多孔硅纳米颗粒;随后利用酚醛树脂碳化法制备硅/无定形碳/石墨复合材料,考察石墨比例对复合材料物理及电化学性能的影响;最后硫化钴改性硅/无定形碳/石墨多组分复合材料,考察硫化钴的掺入量对改性材料物理及电化学性能的影响。研究结果如下:(1)硅藻土镁热还原制备多孔纳米硅材料时,当镁粉与硅藻土质量比为1:1.4,镁热还原温度680°C,NaCl/硅藻土质量比为2:1时,制备的纳米硅颗粒平均粒径在50nm左右,比表面积为101.5732m~2/g,总孔容为0.3364cm~3/g,作为制备硅碳材料的原料。(2)利用酚醛树脂、制备的硅颗粒及石墨碳化法制备了硅/无定形碳/石墨复合材料。当硅与酚醛树脂质量比为1:1,石墨质量为硅质量的10%wt,氮气气氛下700°C煅烧3h,制备的复合材料的比表面积320.11m~2/g,首次放电容量达到1043.95mAh/g,200次循环后比容量可达186.47mAh/g。(3)采用硫化钴包覆制备的硅/无定形碳/石墨多组分复合材料,硫化钴包覆量对制备材料结构及电化学性能有影响。当硫化钴包覆量为10%wt时,所得的复合材料的首次放电容量高达1253.76mAh/g,循环200次依然可以保持243.53mAh/g的放电容量,硫化钴在充放电过程中参与复合材料的氧化还原反应,使材料进一步活化增强锂离子传输速率,从而提升硅/无定形碳/石墨复合材料的电化学性能。