伴随着电子设备普及电动车兴起,理论容量高、环保无毒、来源广的硅材料备受科研工作者关注。但是硅的高能量密度使其在锂电充放电过程中体积膨胀巨大,使得材料粉化,而影响电池容量和循环保持率等。本文通过金属还原制备不同的硅碳复合材料,主要目的在于降低制备成本、简化实验操作及提升锂电负极材料电化学性能。在本研究中首先探究室温下进行纳米氧化硅的制备,然后通过金属还原制备得到纳米硅。通过简单、可行的方法制备得到了纳米硅材料,并对制备得到的材料进行相关性能测试。实验过程中发现天然界中,存在大量生物质硅藻土原料,通过查阅相关文献发现低温融盐法还原氧化硅能更好的产生经济效益,因此,进一步探究硅藻土低温融盐还原以及还原后用碳源进行包覆形成Si/C复材在大电流密度下循环稳定性和比容量性能的表现良好。本研究首先以简单易行的试验方法,通过十六烷基溴化铵(CTAB)和三嵌段共聚物F127的混合溶液形成双模板,接着正硅酸乙酯(TEOS)进行水解制备得到氧化硅。通过对温度、反应物用量调控,制备氧化硅纳米线,再对氧化硅纳米线进行金属还原得到硅纳米线。对还原得到的纳米线进行系列相关测试。研究结果表明,通过700℃镁热还原制备得到的硅纳米线有较好的锂电性能表现,在200mA/g的电流密度下循环100圈后,其可逆比容量仍有1210.2mAh/g。本文探究了以天然界中生物质硅藻土为原料进行金属还原,探究温度、还原时间等实验条件对产物电化学性能的影响。探究用硅土与金属铝,无水三氯化铝为反应物在不同温度、不同还原时间对还原产物的影响,之后又采用不同碳源进行包覆还原产物探究了其对反应产物的影响,采用SEM、TEM、XRD、TG、CV等测试手段探究不同条件下得到材料的形貌、晶型以及锂电相关性能。实验结果表明,在300℃经过12h金属还原能得到结晶性较好的硅材料,通过电化学性能测试可以得出,该条件下还原产物在200mA/g电流密度下,循环200次其比容量仍达到1333.5mAh/g,通过倍率性能测试发现,该产物在50mA/g电流密度下,比容量为2373.3mAh/g,该电极材料在200mA/g电流密度下,比容量为2115.7mAh/g,该产物在500mA/g电流密度下,比容量为1772.1mAh/g,该电极材料在1000mA/g电流密度下,比容量为1397.2mAh/g,该电极材料在2000mA/g电流密度下,比容量为1009.8mAh/g,当电流密度再次调整为50mAh/g时,其容量为2329.2 mAh/g,保持率高达98.1%。通过不同碳源包覆300℃ 12h还原硅材料发现,沥青包覆下的硅材料电化学性能较好,通过TG测试发现,该硅炭复材中,硅质量百分比为47%,碳质量百分比为53%,该电极材料在1000mA/g的电流密度下循环300圈比容量仍有864.3mAh/g左右。