锂离子电池钛基负极材料是一种应用前景良好的负极材料,目前研究最多的是Li₄Ti₅O₁₂和TiO₂。但是由于钛基材料普遍较低的电导率限制了其进一步发展,故需对其进行改性以提高其电化学性能。本文合成了Li₂SiO₃/Li₄Ti₅O₁₂复合物、不同碳掺杂的Li₄Ti₅O₁₂（LTO）和Li₄Ti₅O₁₂-Fe₂O₃（LTO-Fe₂O₃）复合物、Si-TiO₂及石墨烯负载的Si-TiO₂复合物。并通过XRD、XPS、SEM、TEM、等手段对材料的结构进行表征,通过蓝电电池测试系统和电化学工作站对材料的电化学性能进行测试。主要开展的工作如下:（1）采用水热法分别合成了Li₄Ti₅O₁₂与Li₂SiO₃/Li₄Ti₅O₁₂复合物。经过对比不同钛锂比制备的Li₄Ti₅O₁₂的XRD图谱可知,Li₂SiO₃/Li₄Ti₅O₁₂复合物制备时钛锂的比值为1:1.75。由硅掺杂质量不同制备的Li₂SiO₃/Li₄Ti₅O₁₂的结构表征及电化学性能测试可知,当硅的掺杂质量为0.3 g时,复合物表现出优异的电化学性能,在电流密度为100 mA/g时,首次放电比容量高达709.5 mAh/g,50次循环后比容量仍达到225 mAh/g。这也表明Li₂SiO₃的掺杂结构能有效的提高锂离子电池负极材料的电化学性能。（2）通过球磨法制备了不同碳掺杂的LTO复合物。通过对复合物的结构进行表征,结果表明,不同碳掺杂LTO时,并未破坏LTO原本的晶体结构,且可以减小LTO的颗粒尺寸,从而提高LTO的电化学性能。由电化学性能分析可知,在电流密度175 mA/g的条件下,500次循环后LTO、LTO-GC、LTO-ND和LTO-GE的放电比容量分别为100.1 mAh/g、150.4 mAh/g、90.4 mAh/g和218.3 mAh/g。（3）采用球磨法制备了不同碳掺杂的LTO-Fe₂O₃复合物。由材料的结构表征可知,掺杂GC和GE可以缓解LTO-Fe₂O₃的团聚。通过电化学性能测试可知,在电流密度176 mA/g的条件下,100次循环后LTO-Fe₂O₃、LTO-Fe₂O₃-GC和LTO-Fe₂O₃-GE复合物的放电比容量分别为100.2 mAh/g、207.5 mAh/g和238.9 mAh/g。故掺杂石墨烯时LTO-Fe₂O₃复合物的电化学性能较为优异。（4）采用普通聚合与烧结的方法分别制备了Si-TiO₂与石墨烯负载的Si-TiO₂复合物,并对其进行了结构表征与电化学性能测试。结果发现,当Si的掺杂质量为0.3 g时,Si-TiO₂复合物表现出较好的电化学性能,在电流密度为200 mA/g时,首次放电比容量达到336.9 mAh/g,100次循环后材料的比容量保持在115.8 mAh/g。但由于Si在充放电过程中体积膨胀较大,Si-TiO₂复合物的容量保持率低于Ti O₂。加入石墨烯以后,材料的电化学性能有一定提高。当石墨烯加入质量为0.5 g时,复合物在电流密度为200 mA/g时的首次放电比容量达到356.6 mAh/g,100次循环后比容量仍可达到293.5 mAh/g。