锂离子电池是一种有着远大发展前景的储能装置,其具有优良的功率密度、充放电循环寿命、资源广、环境友好等优势。电极材料的性能对锂离子电池的使用有着最重要的影响。尖晶石型钛酸锂 Li4Ti5O12是目前最具有潜力的锂离子电池负极材料,其具有“零应变”效应,成为当前电极材料研究的重点。本文旨在通过不同制备方法—喷雾干燥法、水热法、喷雾热解法—分别合成具有多孔状、絮状、微球状的Li4Ti5O12材料,分别研究原料的用量、热处理温度及时间等对样品结构及形貌影响,采用恒流充放电法、交流阻抗法、循环伏安法对合成负极材料进行电化学性能表征。本文主要内容如下:　　(1)采用水热法制备具有纳米絮状尖晶石型钛酸锂。研究发现:以钛酸丁酯、氢氧化锂为原料,180℃水热24h获得白色前驱体经600℃热处理5h可获得高结晶度钛酸锂Li4Ti5O12,钛酸锂表面呈纳米絮状,有利于电解液的浸润,改善电化学性能,纳米絮状钛酸锂在0.2C倍率条件测试,容量达到156.4 mAhg-1,50圈循环容量保持率为87.7％。　　(2)以廉价TiCl4、LiOH·H2O为原料,采用喷雾干燥法,合成具有多孔球状钛酸锂Li4Ti5O12,深入探讨原料用量、雾化速度、前驱体热处理温度及时间对产物晶型及形貌影响。结果表明,适当提高氢氧化锂用量,850℃热处理前驱体8h可获得单一纯相钛酸锂,多孔球状有利于电解液充分浸润电极材料,在0.2C倍率条件下初次放电可获得152.7 mAhg-1,库伦效率高达97.3%,50圈循环后容量保持率达87.3%,具有良好的电化学性能。　　(3)一步喷雾热解法,操作简单,可快速合成结晶度高,球形度极好的尖晶石型钛酸锂Li4Ti5O12。结果表明:以钛酸丁酯、硝酸锂为原料合成样品的电化学性能优于以TiCl4、LiOH·H2O为原料合成样品的性能,雾化温度及时间对产物晶型及电化学性能有重要影响,900℃采用2000mm长管式炉热解获得钛酸锂样品电化学性能最优,0.2C倍率条件下初次放电容量达到170.1 mAhg-1,经50圈充放电循环,容量保持在164.5mAhg-1,容量保持率达96.7%,具有优异的电化学性能。