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硅因其具有超高的理论比容量(4200 mAh g-1)，在锂离子电池负极材料领域应用广泛，但硅在嵌脱锂过程中会产生较大的体积变化，且自身导电性较差，严重阻碍了硅的实际产业化应用。本文以硅为研究对象，并采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、循环伏安(CV)、恒电流充放电(GC)、交流阻抗(EIS)、四探针法等测试手段，对改性制备的硅碳复合材料进行了形貌结构、成分分析并对其电化学性能进行了研究。得到以下结论: (1)通过改进Hummers法，结合超声分散法、高温气相还原法等将Cu纳米颗粒均匀地负载在石墨烯片层上。经过SEM观察，发现Cu纳米颗粒的粒径在30-50 nm之间，且紧密地嵌入或贴覆在石墨烯表面，部分Cu纳米颗粒镶嵌在石墨烯层间，没有出现团聚现象。导电性测试表明，所制备Cu掺杂石墨烯材料电导率提高了3倍; (2)通过超声分散以及高温气相还原制备了Cu掺杂石墨烯/Si复合材料。通过SEM、TEM表征，发现Si纳米颗粒与Cu纳米颗粒很好地镶嵌在石墨烯层间且鲜有Si纳米颗粒或Cu纳米颗粒暴露在石墨烯表面或边缘。所制备的Cu掺杂石墨烯/Si复合材料循环性能优异:首次比容量为1123 mAh g-1，第二次维持在767 mAh g-1，经过50次循环，放电比容量仍有608 mAh g-1，容量损失率仅为0.41％/周; (3)通过沥青二次包覆的方法制备了珊瑚状多孔硅碳复合材料。经过SEM、TEM表征，发现Si纳米颗粒很好地镶嵌于具有大量体积变化缓冲孔隙的三维网状碳结构上。该材料表现出了很好的循环性能:第二次放电比容量为773 mAhg-1，60个循环后还能保持669 mAh g-1，比容量损失率仅为0.23％/周。倍率性能的测试表明:在1000 mA g-1的电流密度下，可逆容量仍有398 mAh g-1，高于石墨的理论比容量。