自从上世纪90年代的海湾战争、科索沃战争以来，世界各国加大了对能源的争夺、开发和利用。由此也引发了诸多能源危机和环境污染，于是科学家们都致力于寻找绿色可循环的新能源。自索尼公司成功制造第一款锂离子电池以来，由于其能量比高、使用寿命长、额定电压高、具备高功率承受力、绿色环保等优点，而被广发应用在手机、笔记本等便携式设备当中。此外，锂离子电池已开始在电动汽车中试用，并有望成为将来电动汽车的主要动力能源之一。在锂离子电池中，负极材料是决定其性能的关键因素之一，由于硅具有最高的理论容量、在自然界中大量存在、且绿色环保而受到科研工作者的广泛青睐。同时，碳具有循环稳定性好，导电性强等优点也备受关注。本文主要是对硅/碳复合纳米材料进行了制备、表征及其储锂性能的研究，探索其在能量转换和储存中的应用前景。主要内容如下：制备基于泡沫镍三维结构的Si NWs@C复合纳米线。采用单晶Si作为衬底，通过金属诱导化学刻蚀方法，制备了高质量单晶硅纳米线阵列。然后让泡沫镍浸润在Si纳米线溶液中得到基于泡沫镍三维结构的Si纳米线。最后放入饱和葡萄糖溶液中，碳化后得到Si NWs@C纳米线。对制备的Si NWs@C复合纳米线进行了SEM、TEM、Raman等表征，及作为锂电负极材料进行储锂性能的测试。结果表明，这种基于泡沫镍的三维Si NWs@C复合纳米线具有很好的循环稳定性，比单纯的Si纳米线作锂电负极材料更具优越性。由静电纺丝制备Si NPs@C。首先使Si纳米颗粒和PAN均匀溶于DMF中，通过静电纺丝制备Si NPs@PAN中，退火后得到Si NPs@C。由于C具有很好的柔韧性，使得错综复杂的Si NPs@C纳米线组成完整的片状结构。结晶型的C具有良好的导电性，增强了整个负极材料的导电性，加速了电子的运输，C的柔韧性很好的缓冲了Si纳米颗粒在充放电过程中体积的膨胀。同时，片状结构的完整性，避免了不导电粘结剂的带入，增加了单位质量的能量密度。最终，使得Si NPs@C展现出良好的电化学性能。