本文采用固相法合成了负极材料Li₄Ti₅O₁₂，采用X射线衍射、扫描电子显微镜、循环伏安、电化学阻抗和恒流充放电研究了其性能，并在此基础上采用活性炭、二氧化锡、三氧化二锑和三氧化二铋对Li₄Ti₅O₁₂进行了掺杂改性研究。实验表明：采用湿法混合的样品性能更佳，在Li／Li₄Ti₅O₁₂体系下首次放电容量达163.1mAh·g^-1，60次的循环之后容量衰减仅为4.4％；在LiCoO₂／Li₄Ti₅O₁₂体系下，首次放电比容量为122.2mAh·g^-1，100次循环后衰减了7.6％。活性炭的加入改善了煅烧过程，样品颗粒在0.7～0.9μm之间，首次放电容量为121.9mAh·g^-1，100次循环后衰减仅为2.6％；当电流密度增大10倍时，容量为初始容量的50％。三氧化二锑的掺杂产生了新的物相，当Ti：Sb=4：1时，首次放电容量595.8mAh·g^-1，循环20次后保持在249.6mAh·g^-1。三氧化二铋掺杂的样品中，放电容量随着铋元素含量的增加而增大，铋含量最大时首次放电容量达680.0mAh·g^-1，充放电效率为43.7％。在非对称混合电容器中，Li₄Ti₅O₁₂的不完全反应产生了赝电容，以电流密度0.5mA·cm^-2循环时，首次放电比容量为69.9F·g^-1，800次循环后容量保持在61.2F·g^-1左右。