TiO2作为锂离子电池负极材料，在嵌脱锂过程中具有体积应变小（约3％），可有效地避免锂枝晶的生长等优点，使其在高安全、长循环寿命的储能电池领域具有广阔的应用前景。然而，该材料固有的低电子电导率和较低的实际比容量使其电化学活性不能得到很好地发挥。本论文从提高TiO2负极材料的充放电容量、循环稳定性、倍率性能等角度出发，设计合成具有纳米级3D网状结构的TiO2纳米线薄膜电极材料(TiO2-NWs)。同时采用纳米Ag粒子包覆及氢化等离子体技术对其进行改性，以提高材料的电子导电性。主要研究结果如下:　　(1)采用碱性水热合成法制备TiO2-NWs薄膜电极，并对其进行形貌表征及电化学性能测试等研究。形貌表征结果显示，TiO2纳米线的生长方向为[100]，直径为50～70 nm，具有稳定的纳米级3D网状结构;电化学性能测试表明，TiO2-NWs电极具有较高的放电容量，但是其循环稳定性差、容量保持率低，特别是在大电流密度下，循环性能更不理想，严重影响了其在锂离子电池中的应用。　　(2)为改善TiO2-NWs材料的电化学性能，我们采用传统的银镜反应法成功地制备出TiO2@Ag-NWs薄膜电极。结果表明，纳米Ag粒子均匀地附载在TiO2纳米线表面，其粒径为10～30 nm;电化学性能结果显示，纳米Ag粒子在1.0～3.0V区间内无任何电化学活性，不会影响TiO2的嵌脱锂反应过程，但可显著地改善了材料的电子导电性，加快锂离子和电子的传输，同时增强材料的可逆嵌脱锂能力，有效地改善了TiO2-NWs材料的循环稳定性和倍率性能。　　(3)利用新型等离子体表面改性技术优化TiO2-NWs薄膜电极材料的电化学性能。实验结果表明，在氢化等离子体处理过程中，TiO2纳米线表面生成了Ti3+和氧空位，导致了TiO2晶体内部的部分粒子出现无序排列，有利于加快Li+的迁移和电子的传输;氢化等离子体改性处理不仅不会破坏材料的微观形貌和晶体结构，还显著地提高了材料的电子导电性，改善了TiO2-NWs材料的循环稳定性和倍率性能。