钛酸锌锂原料丰富且廉价、对环境友好、安全性能高、有很好的循环稳定性。目前正被研究者大量研究,有望成为新一代的锂离子电池负极材料。钛酸锌锂因其电导率低的特点,导致纯相的钛酸锌锂的电化学性能表现较差。本文为解决纯相钛酸锌锂的电化学性能的不稳定,设计了一条从外观形貌和尺寸、表面包覆至离子掺杂的合成Li₂ZnTi₃O₈的研究路线,合成了球形的Li₂ZnTi₃O₈,再合成了Li₂ZnTi₃O₈/C和Li₂ZnTi₃O₈/CN并探究了碳包覆及碳氮共包覆的性能,最后研究了化合物掺杂及离子掺杂等对Li₂ZnTi₃O₈的改性手段,对钛酸锌锂的形貌和电化学性能进行了研究。本文首先研究Li₂ZnTi₃O₈的宏观形貌,用高温固相法首先探究了两种不同钛源、不同NaCl添加量及不同表面活性剂（PVP,CTAB和SDBS）对制备的Li₂ZnTi₃O₈的形貌、物相和电化学性能的影响。优选条件为热处理温度750℃,热处理时间为6 h,0.1 mol/L NaCl溶液添加量1.5 mL辅助制备的样品在100 mA/g的电流密度下,首次放电比容量为283.4 mAh/g,首次不可逆效率为91.21%,且具有明显的充放电平台。在500 mA/g的电流密度下循环100次,比容量仍有150 mAh/g。然后,探究Li₂ZnTi₃O₈表面包覆碳层的量、包覆均匀度以及包覆物的种类对于材料的电化学性能的影响。首先采用葡萄糖和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）作为碳源和碳氮源,研究不同碳包覆量对于材料的形貌、物相和电化学性能的影响。优选条件为热处理温度750℃,热处理时间为6 h,葡萄糖包覆量为6 wt%的样品在100mA/g的电流密度下,首次放电比容量267.8 mAh/g,库伦效率为100.43%。在500mA/g的电流密度下循环100次,比容量仍有226.2 mAh/g。最后研究化合物添加和离子掺杂对于材料的影响。首先采用钛源TiO₂过量的方法制备出TiO₂与Li₂ZnTi₃O₈的混合物,探究不同的TiO₂添加量对于材料性能的影响。通过过量的TiO₂在晶体排列中形成过饱和的缺陷,提高材料的导电率,进而提高材料的电化学性能。紧接着采用甘氨酸铝为铝掺杂的原料,探究不同Al³⁺掺杂量对于制备的Li₂ZnTi₃O₈的电化学性能的影响。优选条件为热处理温度750℃,热处理时间为6 h,TiO₂添加量为10 wt.%的样品在100 mA/g的电流密度下,首次放电比容量218 mAh/g,不可逆效率为79.27%。在500 mA/g的电流密度下循环100次,比容量仍有195.2 mAh/g。