锂离子电池自商业应用以来,在小型电池、动力电池和储能电池等领域拥有广阔的应用前景。石墨类负极材料是目前商业应用最为成熟的锂离子电池负极材料,但是其理论比容量372 m Ah g^-1,提升空间有限。开发新的安全无毒、循环稳定和高能量密度的负极材料替代传统负极材料成为研究的重点。TiO₂（B）负极材料储量丰富,电化学性能稳定,独特的赝电容效应使其电化学性能优于其它晶型的TiO₂,但依然存在电导率和理论比容量较低的问题。纳米片状结构具有较大的比表面积,并且可以有效缩短离子传输路径,提升容量。此外,考虑到Co₃O₄基负极材料比容量高、长时间循环时容量保留率低的特点,本文将两种材料制备成纳米基复合结构,利用两者优势互补,一方面提升容量,另一方面改善电池循环稳定性。本论文制备了TiO₂（B）纳米片,为了有效疏通锂离子的传输孔道,改善材料的循环性能,对其进行了退火处理。并以此为基底制备了TiO₂（B）-Co₃O₄复合纳米片,通过沉积金属颗粒提高材料的导电性,期望获得高循环稳定性和较高容量的复合材料。主要研究工作如下:1、首先采用溶剂热法制备TiO₂（B）纳米片,350℃退火,光沉积Ag纳米颗粒,其次使用第二次溶剂热法在其上负载Co₃O₄,制备了TiO₂-Ag-Co₃O₄复合材料。研究Ag纳米颗粒的沉积对电极材料循环性能的影响,Co（Ac）₂·4H₂O的用量对复合材料循环性能的影响。结果表明,退火明显改善了TiO₂电极性能;适量负载Ag纳米颗粒对复合材料的循环性能起促进作用;通过改变水热时Co（Ac）₂·4H₂O和TiO₂的质量比调控复合材料中Co₃O₄的量,最佳的质量比为3/8。制备出的TiO₂-Ag-Co₃O₄复合结构拥有稳定良好的锂离子输运能力和稳定的循环性能,1 C倍率循环100圈后比容量有398 m Ah g^-1。2、采用溶剂热法制备TiO₂（B）纳米片,研究了不同退火温度对TiO₂（B）晶型、形貌、比表面积、孔径和电极循环性能的影响。实验结果表明,250℃以上温度退火会使TiO₂（B）部分相变为锐钛矿相,纳米片开始出现团聚;对TiO₂（B）进行适当温度退火可以有效提升TiO₂（B）纳米片的储锂性能;200℃下1 h退火可以保持TiO₂（B）纳米片的形貌和晶型,同时疏通锂离子传输通道并增加锂的可逆性,最大化改善了TiO₂（B）纳米片作为负极材料时的循环性能。3、研究了TiO₂（B）-Co₃O₄复合材料的循环性能,探究了Au最优的负载量和光沉积时间,以及二次溶剂热热反应中Co（Ac）₂·4H₂O与TiO₂（B）最优的质量比。对复合材料的最终形貌和循环性能进行表征分析,结果表明:沉积Au最佳的量为每100 mg的TiO₂（B）添加100μL(0.01 g m L^-1的)氯金酸,最佳光照时间为10 min;第二次溶剂热反应时Co（Ac）₂·4H₂O与TiO₂（B）-Au最优的质量比为5/9。这种条件制备的复合结构拥有最佳的电池循环性能。在5 C的高倍率下循环1000圈后,比容量超过400 m Ah g^-1,保留率高。表现了适应于快充的潜力。