能源是当前人类面临的主要问题之一，可再生能源的开发利用是应对能源问题的有效途径，而储能技术是可再生能源利用的关键技术。锂离子二次电池以其高能量密度、长寿命以及无记忆效应的优点备受人们的青睐，是目前广泛应用的储能器件，在便携式电子产品以及电动车领域占有主导地位。人们对设备的微型化以及超长时间运行的需求越来越迫切，因此具有更高比容量、更高功率的新型电极材料是锂离子电池研究的焦点。　　本论文采用机械混合法和混纺方法制备硅/碳纳米纤维(Si/CNF)复合材料作为锂离子电池的负极。由于硅表面的氧化物会降低导电性以及可逆容量，论文首先用氢氟酸去掉表面的氧化物。通过扫描电子显微镜观察复合材料的结构，硅均匀地镶嵌在碳纤维网络中，该复合材料具有较高的孔隙率，能够有效缓解硅基负极材料的体积膨胀效应。通过XRD和Raman散射分析复合材料的物相和成分，在Si/CNF复合材料中，硅为晶体硅，而碳纳米纤维为石墨化程度较低的乱层石墨结构碳材料。　　论文将Si/CNF复合材料制作成圆电极并组装成扣式电池，用循环伏安法、恒流充放电以及交流阻抗对电池的电化学性能进行测试。30次循环之后，机械混合法制备的复合电极的容量比纯硅电极的容量高很多，说明碳纤维的加入能有效缓解硅基电极的体积膨胀效应，从而提高其循环稳定性。在150mA/g的充放电电流密度下，50次循环之后，用混纺法制备的 Si/CNF复合电极的放电容量达到460mAh/g，远高于石墨的理论容量(372 mAh/g)。100次循环之后容量仍有345.2 mAh/g，与石墨的实际容量相当。　　通过电子显微镜观察充放电之后电极材料的结构形貌，纯硅电极发生严重开裂，而复合材料中碳纤维仍然较好地保持着纤维网络结构，电极整体性保持完好，电极内部的电接触良好。Si/CNF复合材料作具有较高的容量和较好的循环稳定性，作为锂离子电池负极会有很好的应用前景。