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随着现代科技的不断革新,人们对锂离子电池安全性能的要求越来越高,传统商业化的锂离子电池大都以碳材料做负极,但是碳负极电极电势较低接近金属锂,因此大电流充电情况下在碳负极材料表面易生成“枝晶”,从而引发安全问题。本论文研究了Li4Ti5O12负极材料的制备及性能上的改进方法。使用XRD、FTIR、SEM、充放电测试系统、EIS以及CV等表征测试手段分析合成材料的形貌和电化学性能。实验内容如下:1采用溶胶凝胶和高温固相相结合的实验方法,成功合成了Li4Ti5O12（尖晶石结构）负极材料,该实验中,我们系统研究了锂和钛的原子比对Li4Ti5O12材料性能的影响。并利用XRD、SEM、EIS以及充放电测试等分析手段对Li4Ti5O12结构及电化学性能进行研究。电化学测试结果表明,当Li和Ti的原子比为0.8:1时材料具有最好的电化学性能,0.2C倍率下首次放电比容量可达160mAhg-1,循环20圈放电比容量仍能保持在78.1%。2采用溶胶凝胶和高温固相相结合的方法,首次合成了Dy掺杂Li4Ti5O12材料,深入的探究了Dy掺杂对Li4Ti5O12电化学性能的影响。并利用XRD、EIS、CV、SEM、充放电等分析测试手段,研究合成材料的晶体结构、形貌以及电化学性能。通过XRD衍射图谱不仅有力的证明合成晶体材料是Li4Ti5O12,而且还证明Dy掺杂导致Li2Ti4O9的形成,SEM图显示当Dy:Ti为0.06:4.44时大颗粒子表面存在一些较小的颗粒。电化学测试表明Li4Ti4.44Dy0.6O12材料在0.5C倍率下循环20圈仍有极高的放电比容量（145 mAh g-1）,这远高于纯样品Li4Ti5O12（104 mAh g-1）和Li4Ti4.8Dy0.2O12（101 mAh g-1）.3采用溶胶凝胶和高温固相相结合的实验方法,成功的合成了尖晶石结构的Li4Ti5O12/SnCl4复合材料,该实验中,我们系统研究了Ti与Sn的原子比对Li4Ti5O12材料性能的影响。并利用XRD、SEM、CV、EIS以及充放电测试等分析手段对Li4Ti5O12/SnCl4复合材料结构及电化学性能进行研究。电化学测试结果表明,当Ti:Sn为4.6:0.4时复合材料具有最好的电化学性能,0.2C倍率下首次放电比容量可达194mAhg-1,循环20圈放电比容量仍能保持在81.1%,这明显高于用同样方法合成的纯Li4Ti5O12材料。4采用高温固相合成实验方法,制备了不同类型的锂铁氧化物,在该实验中,我们系统研究了Fe和Ti的原子比对锂铁氧化物性能的影响。并利用XRD、SEM、EIS以及充放电测试等分析手段对锂铁氧化物结构及电化学性能进行研究。电化学测试结果表明,当Fe和Ti的原子比为8:1时材料具有最好的电化学性能,100mAg-1电流密度下首次放电比容量可达760.7 mAhg-1循环20圈容量仍能保持在55.0%。