随着电子移动设备及电动汽车的不断发展，人们对具有大容量、高倍率充放电性能的新型锂离子电池电极材料的需求越来越迫切，由酚醛树脂经热裂解制备的热解碳材料，理论容量可达1000mAh/g以上。然而由于在首次充放电时，不可逆容量损失较大，首次充放电效率较低，从而影响了其进一步的开发。因而对酚醛树脂热解碳材料进行改性，提高其可逆容量，并改善其循环性能，一直是科学家们研究的重点之一。 本论文用苯酚和甲醛在碱性条件下合成了可溶性酚醛树脂，分别采用化学掺杂法和水溶液悬浮聚合法，制备出了新型硅、锡改性热解碳电极材料及包覆二氧化硅的酚醛树脂热解碳微球材料；用FTIR、XRD、TG、SEM等分析测试方法对所制备材料进行了结构表征；研究结果表明：通过掺杂和包覆改性方法，成功地使硅、锡原子嵌入到热解碳材料中，并使热解碳材料的结构产生了显著变化，使用硅烷偶联剂的裂解产物呈现一定程度的结晶态：包覆二氧化硅的热解碳微球材料，内部实现了微孔化；含锡原子的热解碳材料，碳与含锡组分较均匀分散。 电化学性能测试结果表明：随着硅烷偶联剂含量的增大，首次放电容量呈现先降低后增加的变化趋势。其中每10g酚醛树脂，硅烷偶联剂的加入量为10ml时，制备的材料容量较高，首次放电容量可达895.4mAh/g，循环性能也较为理想。 对于二氧化硅与酚醛树脂共混热解碳材料，当二氧化硅含量一定时，首次充放电容量随热解温度增加而降低，当热解温度为800℃时，制备的材料具有较好的电化学性能，首次放电容量达1587.4mAh/g，首次充电容量为701.74mAh/g。 对于包覆二氧化硅的酚醛树脂热解碳微球材料，升温速率可以控制材料内部微孔的大小，较慢的升温速率得到的材料微孔较小而容量较高；在600℃慢速升温得到的材料，循环性能较好，首次可逆容量为324.1mAh/g，30个循环以后，可逆容量仍然保持在292mAh/g。 对于含锡酚醛树脂热解碳材料，热处理温度越高金属锡析出越严重，在400℃下热处理得到的改性材料的容量最高、循环性能较好。首次充放电容量分别达1058.5mAh/g和429.1mAh/g，从第二个循环开始，库仑效率便保持在90％以上。