二氧化钛作为锂离子负极材料具有使用寿命长、成本低廉、无毒无害等优点。更重要的是，二氧化钛在锂离子脱嵌过程中体积变化小，可以很好的解决负极材料在快速充放电时容量保持率、循环性等方面的难题。然而，二氧化钛自身较差的导电性能，在一定程度上限制了其应用。　　石墨烯，作为一种具有独特二维结构的碳材料，同时具有优异的导电性能、良好的柔韧性以及超高的比表面积，被广泛应用于锂离子电池电极材料的改性。而如何利用石墨烯来构筑高效的导电网络，是提高石墨烯复合电极材料的一个重要课题。在本论文中，我们通过构建不同结构的石墨烯导电网络来改性二氧化钛的电化学性能。主要内容如下：　　（1）通过原位生长方法，制备得到了石墨烯-碳纳米管-B型二氧化钛三元复合电极材料。与石墨烯-B型二氧化钛、碳纳米管-B型二氧化钛二元复合电极材料不同，在该三元复合电极材料中，石墨烯自身形成大面积的导电基底，碳纳米管则将石墨烯间的导电断路连接起来，并抑制了石墨烯的团聚，两者共同作用形成一个连续的导电网络并与B型二氧化钛纳米线紧密接触，从而使电子能更快的进入到电极材料内部，同时保证电解液能完全进入到电极材料中。石墨烯-碳纳米管-B型二氧化钛三元复合电极材料在1 C的倍率下充放电200次，仍具有190 mA h g-1的放电容量，同时也表现出良好的倍率性能。　　（2）采用喷雾干燥方法，合成得到了二氧化钛-石墨烯二元复合微球状电极材料。与机械混合得到的二氧化钛-石墨烯二元复合电极材料不同的是，喷雾干燥得到的材料中，石墨烯片层相互连接，形成了三维导电网络。同时，石墨烯三维网络还抑制了烧结过程中二氧化钛晶粒的长大，提高了锂离子在二氧化钛材料中的传导速率。复合电极材料中均匀分散的二氧化钛纳米颗粒也可以起到阻隔的作用，避免了石墨烯的团聚。二氧化钛-石墨烯二元复合微球状电极材料表现出优异的电化学性能，在1 C倍率下充放电循环300次，仍具有173.7 mA h g-1的放电容量，容量保持率达到93％。在充放电倍率从0.1 C提高至5 C时，容量几乎没有衰减，表现出优异的倍率性能。