尖晶石型钛酸锂是一种性能稳定的新型锂离子电池负极材料，可以广泛应用在锂离子电池中，也是近年来科研工作者努力研究的热点之一。尖晶石型钛酸锂具有零应变、循环稳定性较好、充放电平台较平稳等突出特点和优异性能，具备极其广阔的应用前景和极大的发展潜力。然而，由于钛酸锂具有导电率偏低、倍率性较差的特点，从而也制约了钛酸锂的大规模工业化应用。因此，改善钛酸锂的导电性及提高钛酸锂的倍率性能，成为了能否快速推进其实用化进程的关键。石墨烯拥有优良的导电性、力学性能，模量很高，比表面积也非常大，如果将其掺杂到锂离子电池的负极当中，制备锂离子电池负极材料，其发展前景极为可观。　　本文将石墨烯与钛酸锂进行混合掺杂得到一种复合材料，深入研究了碳包覆对钛酸锂多方面性能（理化性能、电化学性能）的影响，进一步探索了在锂离子电池负极材料中掺杂实验以求得获得Li4Ti5O12/Graphene复合材料的可行性。主要研究内容如下：　　（1）采用“原位法”工艺合成了纳米Li4Ti5O12/Graphene复合材料，并对工艺条件进行了优化，讨论了反应物原料配比、反应条件等对材料形貌、电化学性能等的影响。优化的结果表明：2g钛酸锂掺杂50 mg石墨烯，并在N2下于600℃热处理8 h，所得材料的性能最为优异。　　（2）对纳米Li4Ti5O12/Graphene复合材料进行表征。通过TG-DTA的分析研究，推断出了Li4Ti5O12/Graphene的反应机理；通过XRD分析研究，得出了石墨烯的掺杂对Li4Ti5O12的结构及结晶度的影响规律；通过SEM、TEM图像观察，对合成样品的形貌和成分进行了一系列表征和分析。　　（3）对纳米Li4Ti5O12/Graphene复合材料的电化学测试。通过室温恒流充放电测试、循环伏安测试、交流阻抗测试，优化了Li4Ti5O12/Graphene具有良好电化学性能的实验方案。结果表明：最优化实验方案下所得产品在0.5C倍率下首次放电容量高达156.1 mAh/g，在0.5 C倍率下经过100次充放电循环，其容量保有率为94.9％，在0.5C、1C倍率下各循环10次，其容量保有率为89.7%，电化学性能优异。