硅作为锂离子电池负极材料具有较低的工作电位、高的理论比容量(4200 m Ah g^-1)、储量丰富和低成本等优点,硅基材料是高比能锂离子电池的重要发展方向。然而,由于合金化反应机理,硅在充放电过程中会发生较大的体积变化,进而引起低的库仑效率以及快速衰减的循环性能。本论文采用二氧化硅和硅化镁为原材料,通过不同的方法制备系列石墨化碳包覆硅的复合负极材料,旨在改善硅负极的库仑效率,提高其循环稳定性和倍率特性,最终获得可以实际应用的硅基负极材料。论文的主要研究内容如下:（1）利用St?ber法制备前驱体二氧化硅,通过镁热还原反应和化学气相沉积法制备出了高度石墨化碳包覆多孔硅球复合材料。材料为多孔的硅碳核壳结构。电化学测试结果表明,作为锂离子电池负极材料,使用乙腈作为碳源合成的材料具有稳定的循环性能和良好的倍率特性,在0.2 A g^-1的电流下循环时,初始容量高达2637.9 m Ah g^-1,在0.5 A g^-1的电流下循环200周容量保持744.8 m Ah g^-1;在5 A g^-1的电流密度下容量仍能保持760 m Ah g^-1。同时,以甲苯为碳源合成的硅碳复合材料,电化学性能相较于传统的纯硅材料也有了较大的提升。在0.5 A g^-1的电流下循环200周后比容量保持586.3 m Ah g^-1。（2）采用硅化镁作为模板,以乙腈为碳源,通过化学气相沉积制备了氮掺杂碳包覆的一维纳米管状硅碳复合材料。材料具有中空结构且表面均匀包覆了一层氮掺杂的碳层。电化学测试表明,制备的硅碳复合材料具有优异的电化学性能,在0.2 A g^-1的电流密度下,初始比容量为3117.7 m Ah g^-1;在0.5 A g^-1的电流下循环时,比容量为2211.4 m Ah g^-1,循环200周后容量保持为1207.6 m Ah g^-1,容量保持率约54.6%。同时,材料也展现出优异的倍率性能,在5.0 A g^-1的电流下,比容量仍能保持830.8 m Ah g^-1,在经过大电流密度循环后,再回到0.2 A g^-1,比容量高达1209.1 m Ah g^-1。（3）以二氧化碳为碳源,利用合金-脱合金原理制备纳米管状硅碳复合材料,材料具有类似于珊瑚的管状结构。研究了不同反应时间对产物形貌和电化学性能的影响。其中,反应1.5h得到的管状结构硅碳复合材料展示了更加稳定的电化学性能,在0.2 A g^-1的电流下循环时,首次放电比容量可达2302.5 m Ah g^-1,材料具有优异的倍率及循环性能,当电流密度高达5 A g^-1,比容量达714.6 m Ah g^-1。与三元材料组装成全电池,初始比容量为达171 m Ah g^-1,首圈的库仑效率达80.39%,同时全电池也展示了适中的循环性能。