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随着经济的发展能源和环境危机越来越受到人们的关注,新能源成为大家研究的重点。新能源发展的关键技术之一就是能量的储存和转化。锂离子电池被认为是最理想的能量储存和转换的工具,这使得锂离子电池成为大家研究的重点。要获得使用寿命长、环境污染少和高功率的锂离子电池的关键是开发性能优异的电池材料。Li4Ti5O12负极材料由于放电平台高(约1.55V),这个高的放电平台使其不与电解液发生反应,保证了锂离子电池的安全性。同时Li4Ti5O12负极材料具有很好的结构稳定性,在充放电过程中结构几乎不发生变化是一种“零应变材料”。基于这些优点Li4Ti5O12引起很多科研工作者的重视。但是由于其电子导电性比较低,所以倍率性能不太理想。本文从材料的制备和修饰两个方面对其进行研究,成功制备了Li4Ti5O12(?)内米片和(?)Cu/Li4i5O12复合材料。本论文的主要内容可归纳如下：1.详细综述了锂离子电池负极材料的研究现状以及Li4Ti5O12作为负极材料的研究进展。同时提出了本论文选取Li4Ti5O12作为研究材料的意义以及要解决的问题。2.通过简单的水热合成方法,在不需要任何模板或者表面活性剂的情况下,首先以钛酸四丁酯(TBT)作为钛源,以LiOH·H2O作为锂源,合成前驱物Li1.81H0.19Ti2O5·xH2O纳来片。详细研究了反应时间对前驱物形貌的影响,通过对反应时间的控制找出前驱物合成的最佳条件。由前驱物的反应过程得出前驱物Li1.81H0.19Ti2O5·xH2O的生长机理。将前驱物在一定的温度下煅烧,用TGA及XRD的方法研究前驱物到目标产物Li4Ti5O12(?)内米片的煅烧温度。将在不同煅烧温度下得到的Li4Ti5O12(?)内米片进行恒电流充放电测试,在煅烧温度为500℃时得到的产物具有最好的电化学性能。可见在水热体系中前驱物的生长对目标产物Li4Ti5O12的生长与很大的影响作用。用水热方法合成的Li4Ti5O12纳米具有很好的电话学性能,是一种潜在的锂离子负极材料。3.通过简单的水热方法在180℃下，经过后续的高温处理在含有5%H2的氩气(Ar)中600℃煅烧3h,合成微/纳分层结构的Li4Ti5O12和Cu/Li4Ti5O12复合材料。将所得的Cu/Li4Ti5O12复合材料用I电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)表征发现复合材料含有的Cu的量为0wt%,3.75wt%,7.5wt%,15wt%,22.5wt%.将金属铜在复合材料中的分布进行了研究,发现金属铜分散在Li4Ti5O12基体中且Cu的加入并没有对Li4Ti5O12基体的晶体结构产生影响。并研究了不同含量的金属Cu对Li4Ti5O12(?)的电化学性能影响。电化学测试结果表明Cu/Li4Ti5O12铜的含量为15wt.%具有最好的电化学性能,在电流密度为20C,电压范围为1.0-3.0V的条件循环1000次容量仍能达到107mAh/go4.为了检验实验室合成的Li4Ti5O12在用作全电池时的性能,将合成的Li4Ti5O12纳米片与实验室其他人合成的4.8V正极材料LiNi0.5Mn1.5O4组合。研究实验室合成的材料商业化应用的可能性。