硅/碳復合負極材料的結構主要分為三種：包覆型結構、嵌入型結構和摻雜型結構。包覆型硅/碳復合材料的表面碳層主要是無定型碳，嵌入型的碳基質主要為無定型碳、石墨和石墨烯等。目前，硅與碳納米管的復合以及硅與碳三元復合的摻雜型復合結構成為研究熱點。

包覆型硅/碳復合材料的優點在于硅含量高，有助于其儲鋰容量的提高。表面良好的包覆碳層可以有效的緩沖硅的體積效應，增強電子電導，同時產生穩定的SEI膜，穩定復合材料與電解液的界面。

嵌入型是最常見的硅/碳復合結構，指將硅顆粒嵌入到碳基質中形成二次顆粒，依靠導電碳介質來提高材料的結構穩定性和電極的電活性，其中導電碳基質可以是無定形碳、石墨，也可以是近幾年研究非常廣泛的擁有優異電導率和柔韌性的石墨烯。不同的碳基質復合材料所表現出的電化學性能也不同。

與包覆型相比較，嵌入型硅/碳復合材料的硅含量較低，可逆容量通常也較低，但是由于碳含量高，所以嵌入型硅/碳復合材料的穩定性較好。

（1）硅/碳納米管復合材料

Si/碳納米管納米復合材料制備主要是通過將硅沉積到碳納米管的表面或者碳納米管薄膜的表面，再就是在硅納米顆粒表面直接生長碳納米管。目前，合成的碳納米管復合材料展現了良好的循環穩定性和倍率性能。

（2）三元硅/碳復合材料

硅/無定型碳/石墨是研究最多、最早的三元硅碳復合體系，其主要利用球磨和高溫熱解的方法相結合制備，進一步將硅改性為多孔結構的硅材料，制備得到多孔硅/石墨/無定型碳三元復合材料的化學性能可以得到很好的提升，這得益于多孔硅上的納米孔洞抑制了其體積的膨脹，石墨又有效的提高了硅顆粒的分散度，同時無定型碳又能很好的起到粘結劑的作用。

目前，含有金屬或者金屬氧化物的三元硅碳復合材料也是研究的一個主要方向，其中的金屬離子可以進一步提高負極材料的導電性能，而且復合制備簡單，充放電容量高。