针对锂离子电池负极材料钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂)存在的导电性差、大电流充放电性能不佳等问题,本文采用高温固相法制备了Ni²⁺掺杂Li₄Ti_4.9Ni_0.1O₁₂,借助溶胶凝胶法制备了β-环糊精碳包覆和壳聚糖碳氮量子点共修饰钛酸锂,通过旋涂法探究了钛酸锂薄膜电极的制备工艺,并制备了Ag沉积钛酸锂薄膜电极,有效地提高材料的本征导电性,得出如下结论:采用Ni²⁺掺杂钛酸锂高温固相法合成Li₄Ti_4.9Ni_0.1O₁₂,结果表明,Ni²⁺成功掺杂进钛酸锂晶格中,样品无杂相存在,晶粒表面光滑,颗粒大小均匀,分散性良好;Li₄Ti_4.9Ni_0.1O₁₂在0.5C首次放电比容量为173.3 m Ah/g,库伦效率为97.4%;50次恒流充放电后的比容量为163.4 m Ah/g,容量保持率为94.3%;与纯相Li₄Ti₅O₁₂（LTO）相比,制备的Li₄Ti_4.9Ni_0.1O₁₂具有更小的电荷转移阻抗R_ct和韦伯阻抗R_w。通过溶胶凝胶法成功制备了纯相LTO和不同β-环糊精碳包覆量的Li₄Ti₅O₁₂/C复合材料。制备的样品粒径尺寸分布在50-200nm之间,具有结晶度良好的立方尖晶石型结构。碳包覆样品中,CLTO-2（5wt%）电极材料表现出最高的可逆比容量和最佳的容量保持率。5C倍率下,CLTO-2的首次放电比容量为167.1 m Ah/g,100次循环后容量保持率为93.3%,在电流密度为10C和20C的高倍率下,CLTO-2电极仍保持138.0 m Ah/g、125.4 m Ah/g的可逆比容量,在100次循环后,容量保持率相较于0.5C时比容量的83.7%、72.6%,电化学性能明显高于其它3个样品。以壳聚糖为原料通过溶胶凝胶法成功制备了碳氮量子点修饰CN/Li₄Ti₅O₁₂（CNLTO）复合材料,样品粒径尺寸分布在50-200nm之间,CNLTO表现出堆叠的表面碳氮量子点修饰的特殊形貌。0.5C倍率下,CNLTO的首次放电比容量为219.7 m Ah/g,100次循环后容量保持率为80.3%,在电流密度为20C和40C的高倍率下,CNLTO电极仍保持156.5 m Ah/g、140.4 m Ah/g的可逆比容量,在100次循环后,CNLTO对应的容量保持率分别为100%、94.8%,20C高倍率下循环600次后的比容量为149.5m Ah/g,容量保持率为93.1%,表明碳氮量子点修饰材料能显著提高材料电化学性能。通过溶胶凝胶-旋涂法实验探究Li₄Ti₅O₁₂薄膜材料的最佳制备工艺。结果表明,在3000rpm匀胶转速下,以5℃每分钟的升温速率升温至350℃保温15min,旋涂8次,并在700℃退火30min制备出表面光滑,结晶度良好的纯相Li₄Ti₅O₁₂薄膜;在最优条件下引入不同含量的Ag NO₃作为掺杂源探究Ag掺杂对Li₄Ti₅O₁₂薄膜材料的物相组成、成膜完整度和电导率的影响。结果表明,Ag微粒沉积在薄膜表面并未改变薄膜材料的晶体结构,表面沉积Ag微粒能提高复合材料的电子电导率,但成膜的完整度与银含量呈负相关。