文献综述 1 引言 气凝胶是一种新型的轻质纳米多孔非晶固态材料，独特的纳米多孔结构使其在力学、声学、光学、热学等领域都有着广泛的应用[1]。

近年来，气凝胶材料发展迅速，不仅传统的二氧化硅气凝胶[2]被发掘出更多的应用可能性，而且新的气凝胶材料也被不断的研发出来，如碳气凝胶[3]、贵金属气凝胶[4]等。

碳气凝胶稳定的物理化学性能和优异的导电性能使其既可以作为燃料电池的理想电催化剂，也可以作为锂离子电池、超级电容器等电化学器件的理想电极材料[5]；同时碳气凝胶因其比表面积高、孔隙率高等特点还可以作为载体材料，既能提高原有电化学器件的电化学性能又能为包括能量储存和转换在内的众多应用提供性能保证[6]。

石墨烯气凝胶作为碳气凝胶的一种，不仅拥有比普通碳气凝胶更高的导电率，而且其稳定的三维结构和丰富的孔道也为锂离子的嵌入/脱出提供了便利的条件，是一种优秀的电极材料。

目前，商业化的锂离子电池一般采用石墨类碳作负极材料，虽然它是循环性能优越，但理论比容量低，仅为372 mAh/g，己满足不了市场对高性能锂离子电池的需求。

因此，新型高比容量的负极材料得到广泛的研究。

其中，硅负极材料超高的理论比容量（4200 mAh/g）、低嵌脱缠电势、资源丰富、价格低廉等优势，引起了人们极大的关注[7,8]。

但是，硅材料在充放电过程中产生巨大的体积变化，膨胀率可达到300 %，导致活性物质粉化、与集流体失去电接触，形成不稳定的SEI层、使比容量快速衰减，循环性能变差[9]。

另外，硅的导电性不佳，这极大的影响了硅负极材料的倍率性能。

本文主要针对现阶段暴露出来的问题，就硅负极材料和石墨烯气凝胶在锂离子电池方面的研究和改进进行了综述。