随着快捷便携式电子产品的快速发展,满足商业化混合式电动汽车迅速增长的需求,人们对具有长循环寿命和高速率的锂离子电池（LIBs）寄予厚望,工作原理主要依赖于扩散控制的锂离子的脱出/嵌入过程,遵从经典的“摇椅”模式。但其循环性能较差,由于锂离子迁移时数量上的有限与过程的不可逆,在电极材料中。研究表明,表面电容效应在提升锂存储容量方面效果显著。为了提高电池的表面电容和增加容量,需要构造的材料具有丰富界面、晶界较多和比表面积。二氧化钛的优势:充足资源、廉价易取和友好环境等,适宜制作成相关的材料。因其工作电位高（～1.7 V vs.Li⁺/Li）,在锂的脱嵌传输过程中体积的变化小（<4%）,能有效地避免锂枝晶的生成及负极结构发生坍塌。故而,用做电极材料的二氧化钛要求具有密度较高和比容量的可逆度高,要求循环和倍率性能优异。本论文开展的研究工作如下:（1）TiO₂（B）/CNTs电池材料的制备结合水热和煅烧法:在LIBs测试中,TiO₂（B）/CNTs在2 A g^-1的电流密度下循环1000圈,保持129.3 m Ah g^-1的放电比容量;在锂硫电池（Li-S）测试中,首圈达到1433.9 m Ah g^-1的放电比容量,循环100圈后容量保持在893.7 m Ah g^-1。在2C下,达到618.5 m Ah g^-1的电化学性能,良好。（2）以钛酸四丁酯（TBT）和碳纳米管（CNTs）为原料,在180℃下水热得到前驱体,500度下高温煅烧,在Ar/H₂S环境下。S掺杂的复合材料S-TiO₂/CNTs制得。其中TiO₂纳米片是由微小的纳米颗粒组成（～8 nm）,增加了界面数目。在0.2 A g^-1的电流密度下,首圈放电比容量为870.4 m Ah g^-1;循环100圈后,容量为311 m Ah g^-1;在2 A g^-1的大电流下,长效循环700圈后,容量保持在195.5m Ah g^-1。材料的小尺寸和掺杂S,使得其呈现良好的相关性能。（3）TiO₂/CNTs为基底,钼源为钼酸铵,硫源为硫脲,在Ar中高温煅烧,得到高结晶性的MoS₂/TiO₂/CNTs材料。在LIBs测试中,首圈为1429 m Ah g^-1,100圈后保持1012.2 m Ah g^-1的放电比容量;在1 A g^-1电流密度下,循环550圈,放电比容量为542.8 m Ah g^-1。Ti-O-C、S-O-Ti和Mo-O-S三种化学键的形成,赋予其良好的电化学性能。