锂离子电池具有储存能量密度高,电池寿命长,额定电压高,自放电小,工作温度区间大等的优点。目前商业化锂离子电池负极材料石墨类材料理论比容量只有372m Ah/g,限制了锂离子电池在各领域的应用。因此对高容量负极材料的探索研究得到广泛关注。硅具有4200m Ah/g的理论比容量,但硅在充放电过程中存在接近400%的体积形变,导致硅材料结构破碎,限制了硅在锂离子电池负极材料中的应用。制备硅纳米管是一种有效的解决途径,管的空腔结构提供了硅材料在脱嵌锂过程中体积膨胀的空间。本文采用溶胶一凝胶法制备SiO₂纳米棒,再在蚀刻剂的作用下,把SiO₂纳米棒蚀刻成SiO₂纳米管,再将除去蚀刻剂的SiO₂纳米管镁热还原成Si纳米管。同时,在蚀刻剂未除去的情况下直接与镁粉反应,制备Si@Si C纳米管,并通过XRD、FTIR、SEM、TEM对材料进行成分分析和形貌表征,应用在锂离子电池中进行电化学性能研究。具体内容如下:（1）通过溶胶一凝胶法合成SiO₂纳米棒。将模板剂CTAB、0.2g聚乙二醇、4ml氨水、3ml正硅酸乙酯加入100ml纯水中搅拌18h合成棒的条件下,通过TEM测试得出,模板剂CTAB的浓度为17mmol/L时合成出的棒形貌最为均一。（2）用蚀刻法将SiO₂纳米棒蚀刻成SiO₂纳米管,研究了不同反应条件对管形貌的影响,TEM测试表明:管壁会随着搅拌时间的增加而变薄。搅拌速率较高时,会造成管壁不均匀现象,不搅拌时,成管率不高。反应温度在50℃以上对SiO₂纳米管的形成影响不大。聚乙烯亚胺浓度高则成管管壁薄,PH=11时的蚀刻作用比PH=6时蚀刻作用更强。（3）对SiO₂纳米管在锂离子电池中进行储锂性能研究,在0.2A/g的电流密度下首次放电比容量为343.2m Ah/g,循环50圈后仍有123.2m Ah/g的放电比容量,具有良好的循环稳定性。（4）将除去蚀刻剂聚乙烯亚胺的SiO₂纳米管镁热还原成Si纳米管,将其作为锂离子电池负极材料时,在0.2A/g的电流密度下首次放电比容量为3750m Ah/g,充电比容量为1895.5m Ah/g,在经过50次循环后,放电比容量为72.3m Ah/g。（5）将未除去聚乙烯亚胺的SiO₂纳米管与镁粉混合高温反应,制备Si@Si C纳米管,进行恒流测试,在0.2A/g的电流密度下具有1299.7m Ah/g的首次放电比容量、873m Ah/g的首次充电比容量。循环50次之后放电比容量为454.2m Ah/g,与Si纳米管相比,循环性能有明显提升。