氧化物玻璃由于具有开放的网络结构和无晶界等特点而被认为是极具前景的锂离子电池电极材料。玻璃的组分及其结构对电极材料的容量和循环稳定性有重要影响,围绕该问题本工作主要研究了Ti O₂-Si O₂系统玻璃析晶行为及其电化学性能,首先研究了不同组分Sb₂O₃基玻璃的结构对其电化学性能的影响,进而确定以较稳定的Ti O₂-Si O₂系统微晶玻璃作为锂离子电池负极材料,通过改变组成和热处理制度来研究其析晶机理及电化学性能的变化。论文主要内容如下:（1）通过熔融-冷却法制备了一系列Sb₂O₃基玻璃,利用DSC、XRD和FTIR等测试手段研究组分对玻璃结构的影响,并通过充放电循环和交流阻抗谱比较了结构变化及析晶对Sb₂O₃基玻璃负极材料电化学性能的影响。结果表明,70Sb₂O₃-30[Sb（PO₃）₃]_n玻璃网络结构较差,析晶趋势较强,尽管具有高的放电/充电容量,但循环稳定性极差,而通过热处理使其析晶的样品循环稳定性得到一定提升。引入Na₂O和B₂O₃的样品脆性指数m减小、黏度η升高、玻璃网络中桥氧含量增加,负极材料的循环稳定性得到大幅增强,但是其具有最低的容量。而进一步引入Ti O₂的样品,玻璃的结构继续得到了强化,负极材料的循环稳定性和容量进一步得到提高。引入硅酸盐玻璃（浮法玻璃）的样品,玻璃转变温度T_g明显高于以上三组玻璃样品,玻璃结构更加稳固,并且其具有最好的电化学性能。通过对Sb₂O₃基玻璃结构和电化学性的研究,进一步确定以更稳定的Ti O₂-Si O₂系统玻璃作为研究对象。（2）通过熔融-冷却法制备了40Ba O-20Ti O₂-40Si O₂玻璃,用Cu O和Sn O₂进行掺杂研究了组成对玻璃结构和析晶的影响,并进一步研究了它们的电化学性能。结果显示,含Cu O玻璃的玻璃转变温度T_g降低,密度减小,氧堆积密度减小,玻璃的网络结构变得疏松。Cu O的引入促进了玻璃的析晶,并出现了Ba₂Ti Si O₈从表面优先析晶。含Sn O₂玻璃的玻璃转变温度T_g升高,密度增大,氧堆积密度增大,玻璃的网络结构变得紧密。Sn O₂的引入也促进了玻璃的析晶,但未出现Ba₂Ti Si O₈从表面优先析晶。对电化学性能的研究发现,微晶玻璃中剩余玻璃相对电化学性能有一定的影响。其中,含Sn O₂负极的电化学性能提升较小,而含Cu O负极中的玻璃相提高了其电导率和锂离子传输速率,其首次库伦效率和容量均有所提升。（3）通过熔融-冷却法制备了46.33Si O₂-9.30B₂O₃-13.00Li₂O-10.30K₂O-21.07Ti O₂玻璃。采用DSC、XRD等测试方法以及不同的热处理制度研究了其析晶机理,并利用SEM、TEM、HRTEM等测试手段对其形貌和结构进行了表征。结果表明,随热处理温度的升高,玻璃中析出的晶体从锐钛矿到金红石再到Li₂Ti Si O₅逐渐转变。Li₂Ti Si O₅微晶玻璃呈现为层状结构,Li₂Ti Si O₅纳米晶均匀地分散在玻璃基质中。电化学性能测试显示,Li₂Ti Si O₅微晶玻璃负极展现出比通过溶剂热-烧结法制备的Li₂Ti Si O₅纯晶体更高的容量和循环稳定性。其在1 A g^-1的电流密度下,经过1500次循环后容量保持在约260 m Ah g^-1,即使在5 A g^-1的电流密度下,经过5000次循环仍能保持180 m Ah g^-1的容量,并且HRTEM图显示其晶体结构仍保持完整。Li₂Ti Si O₅微晶玻璃优异的电化学性能归功于其独特的层状结构,这种结构为Li⁺离子存储提供了足够的空间,同时玻璃基体的开放网络不仅能提供Li⁺离子扩散路径,还能极大地缓解放电/充电过程中由于体积变化产生的应力。