目前,锂离子电池在体积比能量、平均工作电压、使用电压范围、循环寿命、自放电等各方面均优于其它可充电电池,广泛应用于信息产业,通信产业等电子行业,但商品化的锂离子电池负极材料大多采用嵌锂碳材料,尽管相对于金属锂而言,碳材料在安全性能、循环性能等方面有了很大的改进,但是仍存在不少缺点,促使人们继续研究寻找碳负极材料的替代物。TiO2用于锂离子电池的优势有：嵌锂电位比碳高,约为1.75V,可解决锂在负极产生枝晶问题；在有机电解液中的溶解度小,嵌脱锂过程中的结构变化小,可避免嵌脱锂过程的材料体积变化引起的结构破坏,提高材料的循环性能和使用寿命。但由于材料的电子传输能力较差,其高倍率性能不佳。本文主要研究介孔TiO2微球的锂电性能,探究影响TiO2的锂电性能的因素,提出更好的模型来增强TiO2的锂电性能。重点研究了比较面积和孔径对锂电性能的影响,总结出提高比表面积是提高介孔TiO2微球性能的有效途径。之后我们又介绍了一种对TiO2材料进行石墨烯包覆的方法,实验中得到了三维网络结构的G-TiO2,石墨烯贯穿于整个介孔孔道内,石墨烯极高的柔韧性和稳定性幅提高了材料的性能,特别是在高倍率下的循环性能,成功的改善了TiO2材料的锂电性能。