1.1 选题背景及意义 进入21世纪以后，随着人类社会的发展，人类对化石燃料的需求和消耗越来越大，随之而来的环境问题也越来越严重，能源和环境问题成为了人类社会面临的主要挑战。

为了实现社会和环境的可持续发展，世界上各个国家都在探索和研究可再生能源和清洁能源[1-2]，太阳能、风能、地热能、潮汐能是目前研究的热门方向，但它们存在很多缺点，如能量利用率低、随机性、间断性等等。

因此，我们必须寻找新的替代能源。

金属锂在所有金属中最轻，氧化还原电位也是最低，同时质量能量密度最大，种种优点使锂离子电池成为替代能源最有力的候选者之一。

从1991年，日本公司推出第一款商业化锂离子电池以来，锂离子电池被广泛的应用于手机、笔记本电脑、数码相机等消费电子领域，目前正被用于电动汽车领域。

全球对于锂离子电池的需求量在不断攀升，锂离子电池在未来社会经济的发展中将会扮演越来越重要的角色[3-5]。

因此，开发新一代高比能量锂离子电池十分重要，新型高容量负极材料的研究和应用也是热点方向之一。

目前主流负极材料是石墨，但其有很多缺点，最主要的是容量较低，仅有372 mA h/g。

而硅材料因其具有极高的理论比容量 (4200 mAh/g)和较低的嵌锂电位(0.2 V vs. Li/Li )，被认为是理想的负极材料之一，备受人们关注。

1.2 硅负极材料 研究的众多负极材料之中，合金材料的储锂机制十分独特，因此其作为大容量负极材料使用很有潜力。