锂离子电池是现代材料电化学的一个巨大的成功，已经成为充电电池市场的主导者。目前实际生产应用中所用到的锂离子电池负极材料为碳材料，其优点是电极电位低、循环寿命长、循环效率高，但由于其容量较低（6个碳原子才能支持1个锂离子，理论容量为372mAh g-1），致使性能较差。随着人们现代生活的信息化，现有的已被人们开发利用的锂离子电池负极材料的各项功能指标已经难以满足各个领域的需求，因此开发新的负极材料已经成为此领域的研究热点之一[1,2]。硅是一种极具潜力的锂离子电池负极材料，每个硅原子可以支持约4个锂离子，理论比容量达4200mAh g-1（远高于目前所研究的其他负极材料）。且硅的嵌锂电位较低，在地壳中有很高的丰度。但硅材料在循环中有严重的体积变化（300%），易于导致硅粒的破裂和粉化，使硅粒子间及硅粒子与导电网络之间发生分离，进而失去电接触，致使容量迅速衰减，循环性能变差，阻碍了硅材料的广泛应用[3,4]。因此，在保证硅的高的比容量的同时，如何提高其循环性能，是目前的一个研究热点，人们针对如何改善硅材料的电化学性能进行了大量研究。比如纳米化的硅，硅基复合材料等。这些材料的晶粒尺寸较小，使锂离子可以快速的嵌入和脱嵌，减小了锂离子嵌入引起的硅颗粒的绝对体积效应，提高了材料的循环性能。其中，硅碳复合材料由于其中碳材料良好的导电性和延展性，很好地改善了整个复合材料的导电性，在反复的充放电循环中缓冲了Si材料的体积变化，从而成为极具吸引力的负极材料之一。已经有很多研究人员对硅碳复合负极材料进行了研究，如Xu[5]等人将PVDF粉末溶解在n-甲基吡络烷酮（NMP）中，加入纳米级的硅粉制成了核壳结构的Si/C复合材料，在大电流密度1000mAg-1下仍然具有450mAh g-1的可逆容量，表现出了优越的电化学性能。Wang[6]等人以酚醛树脂作为碳的前驱体，溶解到丙酮中，然后加入纳米级的硅粉，采用超声搅拌然后热处理的方法制成了硅碳纳米复合材料，50周循环后仍然具有678mAhg-1的可逆容量，以及大倍率下高的容量保持率。尽管硅碳复合材料在提高硅的循环性能上取得了实质性进展，然而其两相分离的合金化机理难以产生快速的锂离子迁移通道。安全性及倍率性能较差的问题致使硅碳复合材料与其实际应用仍然存在很大的距离。近来，纳米过渡金属氧化物已经成为锂离子电池负极材料的重要的研究方向，其中，TiO2更是吸引了众多研究人员的注意力，因为其具有成本低、无污染和无毒等优良特性，特别是纳米的TiO2，在反复的充放电循环中结构稳定性好、循环性能好。因此利用Si/C复合材料和TiO2之间的优势互补，制备三者复合体系的TiO2/C/Si复合材料具有很大意义[7]。通过简单的水热法制备出了TiO2/C/Si复合材料，良好的循环稳定性和优越的倍率性能归功于Si颗粒外层的TiO2和C的协同效应。复合材料中的碳改善了电接触提高了材料的导电性，最外层的TiO2有效地抑制了Si颗粒巨大的体积效应，与原始的Si材料相比，二者的协同效应大大改善了材料的电化学性能。制备出的TiO2/C/Si复合材料，缓解了硅材料在反复的充放过程中的体积效应，明显的改善了原始硅的电化学性能。但其中所使用的硅粉为微米级，由于近年来纳米层次上的表面和界面科学的蓬勃发展，异质材料的接触与融合所产生的表面和界面的奇异功能特性，纳米材料的复合吸引了越来越多的研究人员的关注。因此我们选用纳米Si作原材料，在实验室水热法制备TiO2的基础上，通过与TiO2复合制备成复合材料，利用外层的二氧化钛来缓冲硅的体积变化，并且提供一部分电化学活性，从而表现出良好的循环稳定性。本文我们分别通过水热法制备出了TiO2/C/Si和TiO2/Si复合材料，并且对材料的研究做了一系列的工作，具体如下：1.以钛酸四丁酯作为钛源通过一步简单的水热法制备出了TiO2/C/Si复合材料，并对其进行了一系列的物理性能和电化学性能的表征，且与单纯的Si、TiO2以及C/Si复合材料相比，大大改善了材料的循环保持性和提高了质量比容量。2.以钛酸异丙酯为钛源通过水热法制成了TiO2/Si复合材料，并对其进行了一系列的物理性能和电化学性能表征，且与单纯的Si和TiO2相比，大大改善了材料的循环保持性和提高了质量比容量。