随着能源短缺和环境污染问题的日益严峻，人们在寻找绿色代替能源的同时，对高效的能量储存设备的需求也逐渐加大，对锂离子电池的研究是当今热门之一，而以可再生资源的生物质为原料制备锂离子电池的电极材料，也成为研究的热点。稻壳产量巨大，常以露天焚烧的方式处理，这不仅是忽视稻壳的潜在价值和浪费生物质资源，更会造成环境污染。本论文以稻壳为原料，制备硅/石墨化碳负极材料和掺磷石墨化碳负极材料，并探究其电化学性能。
　　1.实验研究了稻壳石墨化反应。探究了催化剂类型及用量、温度、恒温时间、升温速率对稻壳石墨化的影响，确定了稻壳石墨化的最佳工艺条件：升温速率为3℃/min，石墨化温度为1000℃，恒温时间为2.5h，催化剂为Fe基催化剂，用量为5mmol/g。在此条件下得到的产物具有较高的石墨化程度，拉曼表征结果显示，其ID和IG的比值为0.38。将石墨化稻壳用氢氧化钠溶液回流处理后，得到石墨化碳，且石墨化程度不变。
　　2.对石墨化稻壳通过镁热还原反应以制备硅/石墨化碳复合材料，实验探索了镁粉用量、氯化钠用量、温度和恒温时间等工艺条件的影响，确定了制备硅/石墨化碳复合材料的最佳工艺条件：氯化钠和石墨化稻壳的质量比为40∶1，镁与二氧化硅的摩尔比为8∶1，反应温度为650℃，恒温时间为5h。在100mA/g电流密度下，对比稻壳硅、硅/碳化硅/石墨化碳和硅/石墨化碳的电化学性能，发现硅/石墨化碳的性能更好，其首次放电比容量为1300.7mAh/g，后续循环的容量衰减速率减小。结果显示，通过硅与石墨化碳的复合，在一定程度上缓解了硅在充放电时的体积效应，避免其快速粉化而失去电化学活性。
　　3.对石墨化碳进行掺磷处理，在100mA/g电流密度下，对比三苯基膦和石墨化碳不同质量比时所得掺磷石墨化碳的电化学性能，发现当质量比为10∶1时，所得材料性能较好，其具有多级孔结构和更多活性位点，且石墨化碳基体结构稳定，首次放电比容量为1276.4mAh/g，在后续循环中，放电比容量均在570mAh/g左右，表现出良好的循环性能，在倍率性能测试时，也表现出良好的倍率性能。