H₂Ti₁₂O₂₅因其高电压平台（1.55 V vs.Li/Li⁺）、结构稳定、安全性好等优点而受到广泛的关注,但固有的差导电性限制了其商业应用的前景。H₂Ti₁₂O₂₅作为H₂Ti₃O₇加热转化成Ti O₂的中间产物,其较差的热稳定性很大程度上限制了对其进行改性材料和方法的选择。本论文主要设计了一种可拓展的低温策略用以合成H₂Ti₁₂O₂₅/RGO、H₂Ti₁₂O₂₅/CNTs复合材料,讨论了利用高导电性的RGO、CNTs来改善H₂Ti₁₂O₂₅的电化学性能;另外,本文探究了不同的暴露面对H₂Ti₁₂O₂₅晶体的电化学性能的影响。首先以石墨烯（GO）为基底,通过调节TBT在乙醇水溶液的溶剂比而控制其水解过程,经过连续低温水热/溶剂热反应原位地实现从Ti O₂/GO到Ti O₂/RGO再到Na₂Ti₃O₇/RGO的物相转换,随后经过离子交换、热处理等过程制备H₂Ti₁₂O₂₅/RGO复合材料。实验表明,当RGO的含量为5 wt.%时,该复合材料具有最佳的电化学性能,在0.5C、20C、30C、50C电流下的平均可逆放电容量为260、123、114和101 m A h g^-1,表现出优异的倍率性能;且在30C的高电流密度下,经750次循环后仍能保持105.3 m A h g^-1的可逆放电容量。然后,以碳纳米管（CNTs）为基底合成了H₂Ti₁₂O₂₅/CNTs复合材料,CNTs的引入增加了该复合材料的导电性和结构稳定性。所制备的H₂Ti₁₂O₂₅/CNTs表现出优异的倍率性能和循环稳定性,同时首圈库伦效率亦有提高。最后分析了不同暴露面对于H₂Ti₁₂O₂₅晶体的电化学性能的影响。结果表明,具有（-702）择优取向的H₂Ti₁₂O₂₅纳米棒因其暴露面所在晶面平行于具有最低能量势垒的[010]方向,从而使得锂离子具有更短的扩散距离和扩散能垒,进而表现出更加优异的电化学性能。该H₂Ti₁₂O₂₅纳米棒的首次充放电容量分别为338.4和232.3 m A h g^-1,且在1C电流下100次循环后的可逆容量为219.8 m A h g^-1,对应于94.65%的容量保持率。