锂离子二次电池因具有较高的能量密度和功率密度成为最有前途的候选绿色动力能源之一。但是传统锂离子电池往往以循环性能较差的石墨作为电极材料,根本无法满足高效设备需求,且其表面在低电压或过充/放时会形成锂枝晶,而造成短路甚至爆炸等危害,目前的研究重点是开发一种具有嵌锂容量高和循环性能优异的新材料去替代石墨电极。TiO₂具有制备简单,来源丰富,价格低廉,无污染等优点,因此常常被用来当作一种半导体材料为学者们在不同领域中进行研究。但目前TiO₂的电子电导率和锂离子分散率都很低,导致无法将其广泛应用到锂离子电池中。为了克服这种缺陷,本论文使用水热法,制备出TiO₂纳米片,并对其进行包覆碳和金属氧化物,以提高其锂电性能。(1)采用三步水热法制备了不同晶体结构的TiO₂纳米片,然后利用XKD、 SEM、XPS和TEM研究了不同晶体结构的TiO₂纳米片的微观结构、元素组成及形貌;并进一步利用恒流充/放电和交流阻抗(AC)等方法测试其电化学性能。结果表明:锐钛矿和金红石混合相的TiO₂纳米片的首次放电比容量为206 mAh/g,高于纯锐钛矿TiO₂纳米片的173 mAh/g,且具有更好的稳定性能及倍率性能。(2)采用水热法包覆和负载,制备了C@TiO₂纳米片、MnO₂@C@TiO₂纳米片和Fe2O3@C@TiO₂纳米片,然后利用XRD、SEM、XPS和TEM研究了三种纳米片的微观结构、元素组成及形貌;并进一步利用恒流充/放电和交流阻抗(AC)等方法测试其电化学性能。结果表明:Fe2O3@C@TiO₂纳米片的锂电性能最佳,首次放电比容量为891 mAh/g,首次充电比容量为729 mAh/g,电化学阻抗为38 Ω,且具有更好的稳定性能及倍率性能。