随着可再生能源对不可再生能源的逐步替代,锂离子电池成为消费电子产品、电动汽车和未来智能电网最流行的能源。但是由于锂资源的稀缺和传统锂离子电池有限的能量密度,研究人员开发了多种新的储能体系,如钠离子电池体系和锂硫电池体系等,用来满足人们对储能的进一步需求。但是,钠离子电池体系中钠离子较大的半径与缓慢的反应动力学,锂硫电池体系中活性物质的绝缘性、反应前后产物体积之差较大和副产物穿梭到负极,都对电极材料提出了更高的要求。本文的研究对象为储量丰富和低成本的二氧化钛,通过调控二氧化钛的结构用来满足其在钠离子电池体系和锂硫电池体系中的应用。本文的主要研究内容为:（1）采用氢氟酸辅助水热合成的方法,构建暴露（0 0 1）晶面TiO2与TiOF2的异质结构,用来改善TiO2较差的导电性,加速电子和离子传输,提高电池的反应动力学。并且,通过精确调控水热反应时间,获得电化学性能最优的两种物质比例。当水热反应时间为30 h（TiO2∶TiOF2=84.2∶15.8）的样品,当在500 m A g-1条件下,充放电2000圈后拥有151.7 m A h g-1比容量;当在5000 m A g-1条件下,充放电10000圈后拥有101.2 m A h g-1比容量,循环性能和倍率性能表现突出。并进一步比较循环前后电极材料的XPS数据,发现有利于提高电池循环稳定的Na F生成。同时,非原位XRD结果进一步表明异质结材料在充放电过程结构十分稳定。最后,通过理论计算揭示了异质结构的构建是材料性能优异的关键。（2）以碳布为柔性基体,在碳布表面上生长氮掺杂多孔碳壳框架作为储硫基体,再通过水热法在上面生长暴露（0 0 1）面的二氧化钛纳米片,通过煅烧法对暴露有大量氧位置的（0 0 1）面二氧化钛氢化处理产生大量氧空位,二氧化钛经过特殊处理后可以有效的抑制多硫化物穿梭到负极。归因于氮掺杂多孔碳壳框架和具有大量氧空位的二氧化钛纳米片的协同作用,组装成的电池表现了杰出的电化学性能。当在1 C条件下时,充放电300圈后保持有348.6 m A h g-1的比容量,当在5 C条件下时,充放电500圈后,保持有224.2 m A h g-1的比容量。最后,探究了制备的柔性电极在软包电池中的应用。总之,本论文中我们根据钠离子电池体系和锂硫电池体系对电极材料的要求制备了特殊结构的二氧化钛以满足电化学储能需求。