通过一种简易的水热法制备了TiO2纳米管/石墨烯复合材料(简称TNG)。采用XRD和SEM表征了材料的结构与形貌,并利用恒流充放电测试、循环伏安测试(CV)等手段对材料的电化学性能进行了研究。结果表明:在合成的TNG中,TiO2纳米管分布于石墨烯片层上,其纳米管的管径为50~100 nm。在电流密度为10 mA/g时,所制TNG的首次充放电可逆比容量为366 mAh/g。即使是在1 000 mA/g的电流密度下,经过100次循环充放电后,TNG复合材料的可逆比容量仍有156 mAh/g,库仑效率达到98.3%。合成的TNG具有良好的高倍率循环性能,适合应用于高倍率和大功率锂离子电池。