锂离子电池作为一种环境友好的能量存储与转换机制,已经广泛运用于小功率便携式电子设备中。为了应对人们日益增长的物质生活水平以及相应的能源需求,当前急需开发具有高容量、高效率、高安全性的新型电极材料。硅的比容量高达3572 mAh g-1,是目前商业化石墨材料(372 mAh g-1)的近十倍,反应电位低且储量丰富,因此成为最有潜力的下一代锂离子电池负极材料。但是硅在循环过程中具有严重的体积效应且其本身导电性较差,这极大的抑制了它的发展和应用。碳的机械性能和导电性能优良,与硅复合能够有效的改善其导电性,并且抑制硅的体积膨胀,因此构造硅碳复合材料是当前改善硅电化学性能的主要方法。本文主要基于化学气相沉积的手段,通过构造嵌入型多孔硅碳复合材料来解决以上的问题。具体包括以下两个内容:(1)选择具有三维多孔结构的碳基底(碳纸、三聚氰胺泡沫)以及金属氧化物基底(铜-氧化铜)基底,分别进行化学气相沉积硅的研究,并比较其电化学性能,寻找合适的硅碳复合材料的多孔骨架,以及基于化学气相沉积法制备三维多孔硅碳复合材料的实验思路;(2)利用化学气相沉积和简易的碳化过程制备了无粘结剂Ti02-NWs-C/Si/C三维网状复合材料。在该复合材料中,交织的Ti02纳米线作为缓冲骨架,缓解循环过程硅的体积应力变化;双碳层改善了硅和Ti02的导电性,同时对硅起到保护作用,防止在循环过程中从基底上脱落。因此,该复合材料用于锂离子电池负极材料时,表现出优异的电化学性能,0.5 A g-1时具有1850 mAh g-1可逆容量;2Ag-1条件下循环100圈,容量保持率为85.7%。