锂离子电池在生产生活中的应用日益广泛,新兴起的电动汽车对锂离子电池的功率密度、安全性等方面的需求明显增加。负极材料作为电池负极最主要的部分在很大程度上影响电池的性能。目前应用最广泛的负极材料是石墨,但是石墨材料存在安全隐患,同时存在长时间的循环后容量发生衰减等问题。尖晶石型钛酸锂(LTO)由于其良好的安全性和稳定性受到人们的关注。钛酸锂嵌锂电位高,嵌锂前后体积变化小,是一种优良的锂离子电池负极材料。但是钛酸锂也存在电子导电性和离子传输能力较差的问题,这制约了其在锂离子电池中的应用。为了提高钛酸锂在大电流下的性能,我们将其和锐钛矿TiO₂(AT)复合制备了具有良好性能的LTO-AT微球,和TiO2(TO)与还原氧化石墨烯(rGO)复合制备了LTO-TO/rGO纳米复合材料。采用水热法制备了纳米片组成的LTO-AT微球。采用水热法制备前驱体后在600℃下高温处理4h得到纳米片组成的中空微球。通过XRD、SEM、TEM、表征手段对产物进行测试,观察TiO₂的存在对LTO的影响。TiO₂的加入不会影响材料的整体结构和形貌,并使材料中产生了相界面和晶格无序,为锂离子提供了快速传输通道。电化学测试表明在100C的大电流下,LTO-AT的放电比容量比LTO更高,达到97.5mAh/g,在5C下循环2000圈后放电比容量和容量保持率均优于LTO。利用水热法制备了LTO-TO/rGO复合材料,并探究了水热时间对产物的影响。将氧化石墨烯(GO)在水中超声分散得到GO溶液,通过水热反应使LTO-TO生长在GO上。通过XRD、SEM、TEM等表征手段和电化学测试探究水热反应时间对产物的影响。在反应6h后产物的物相组成不再变化,随着时间的增长,生长在GO上的LTO-TO增加并逐渐有纳米片生成,最终形成纳米片阵列。电化学测试表明36h的产物具有最佳的倍率和循环性能,在20C时放电比容量达到149mAh/g,5C下循环700圈后放电比容量为138.6mAh/g。