锂离子电池（Lithium-ion batteries,LIBs）在当代社会中发挥着越来越重要的作用。随着社会的快速发展和消费水平的不断提高,对锂离子电池的能量密度有了更高的要求。负极材料作为锂离子电池的重要组成部分,对LIBs容量密度和价格都有决定性的影响。在提出的几种代替商业化石墨的候选负极材料中,硅（Si）材料凭借其高的理论容量(4200 mAh g^-1)和储量丰富等优点被认为最具有发展前景且能够商业化的负极材料之一。但硅材料在反复的充放电过程中会发生大体积膨胀,导致电极材料的粉碎和容量的快速衰减,导致极差的循环性能,从而严重限制其商业化发展。此外,当前制备硅材料的工艺需高昂的成本,也进一步限制了其大规模商业化应用。针对存在的急需解决的科学问题,在本论文中,我们以富含硅的生物质（如稻谷壳、燕麦壳）为原料,利用其含有天然SiO₂的特性,通过简单的碳化和还原过程,合成了硅氧碳复合负极材料,该材料展现出了优异的电化学性能,具体研究内容如下:（1）以稻壳为硅源,通过稻壳和石墨的简单一锅碳化/氢还原工艺设计并合成了低成本和高容量的稻壳基SiO_x/C@石墨（SCG）复合负极材料。通过XRD、TG、XPS、BET、EDS、SEM及TEM对该复合负极材料进行了物性表征,并组装成扣式半电池进行电化学性能测试。电化学测试结果表明:该材料作为锂离子电池的负极,多孔SiO_x/C@石墨复合材料具有可观的可逆容量,优异的循环稳定性(在0.5 Ag^-1的电流密度下经过300次循环后可逆容量依然有842 mAh g^-1)和高的倍率性能(在电流密度为1 Ag^-1下循环300圈后可逆容量为562 mAh g^-1)。这主要是要由于SiO_x纳米颗粒与原位形成的碳基质网络的积极协同作用可以有效的改善电极材料的性能。此外,加入的石墨一方面可以增强复合材料的电导率,降低电极材料的电阻,有利于倍率性能的提高。另一方面,还可以缓冲SiO_x在充放电过程中的体积变化,从而有利于材料循环性能的提高。（2）以燕麦壳为硅源,通过清洗干燥,低温煅烧预碳化处理,制备了前驱体,然后掺杂不同比例的石墨进行球磨混合,随后在氢氩混合气中高温下煅烧,得到了燕麦壳基SiO_x/C@石墨（SCG）复合材料。其中SCG-1样品在电流密度为1 Ag^-1下循环200圈后保持600 mAh g^-1的比容量。研究结论表明,适当的掺杂石墨能够有效提高材料的导电性能,增加电极材料的锂离子储存位点。