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本文采用简单固相法在800℃下合成了 Li2-xNa2+xTi6O14、Li2-xMgxNa2Ti6O14和 Li2-xAlxNa2Ti6O14(0.0≤x≤0.2)系列材料用于锂离子电池负极材料。对材料的晶体结构和形貌特征进行了分析表征，同时进行了电化学测试及分析，研究了材料在电化学反应过程中的脱嵌锂机理和动力学过程。实验分析结果如下： 首先，XRD表征结果显示，所有金属离子掺杂样品的XRD曲线都与纯相Li2Na2Ti6O14样品的XRD曲线吻合，且没有发现杂峰，说明微量金属离子掺杂并没有改变 Li2Na2Ti6O14的基本晶体结构。SEM表征结果显示所有样品均表面光滑、结晶度良好，尺寸均匀分布在100-300 nm之间。XPS表征和粉末精修结果都证明金属离子成功引入了 Li2Na2Ti6O14晶体中的Li位。 其次，Na+掺杂 Li2Na2Ti6O14的电化学测试结果显示 Li1.95Na2.05Ti6O14拥有最高的可逆比容量和最好的倍率性能。与其他四个样品相比，Li1.95Na2.05Ti6O14在电流密度为200、300和400 mA g-1处的充电比容量分别是221.1、211.9和198.7 mAh g-1，表现出了更加优秀的倍率性能。交流阻抗测试证明 Na+掺杂的Li2Na2Ti6O14样品储锂性能的提高是因为离子传导速率的提高和 Li位的Li+部分被 Na+取代后降低了氧化还原极化率。原位 XRD测试中 Li1.95Na2.05Ti6O14样品结构的可逆变化证明了该材料的结构稳定性和高度可逆性有利于其储锂。 再次，Mg2+掺杂 Li2Na2Ti6O14的电化学测试表明 Li1.95Mg0.05Na2Ti6O14样品表现出最好的循环性能和最高的可逆比容量，即便在电流密度为500 mA g-1的条件下，经过100周充放电测试后，其可逆比容量还有167.4 mAh g-1。上述电化学性能的提高得益于 Mg2+的掺杂提高了离子或电子的传导率。原位 XRD技术研究了 Li1.95Mg0.05Na2Ti6O14样品的脱嵌锂机理，得出在放电过程中，Li+能够依次占据 Li1.95Mg0.05Na2Ti6O14晶体结构中的8e、4b和4a位，在充电过程中，Li+依次按4a、4b和8e的顺序从晶体中脱离出来。 最后，Al3+掺杂 Li2Na2Ti6O14的电化学表征结果给出 Li1.95Al0.05Na2Ti6O14在所有样品中拥有最高的Li+扩散系数和最低的电化学阻抗，因此也拥有最好的循环性能和倍率性能（在电流密度为100、200、300和400 mA g-1处的充电比容量分别为245.1、224.8、204.7和192.4 mAh g-1）。原位 XRD技术亦证明了Li1.95Al0.05Na2Ti6O14样品优越的电化学可逆性能。晶胞参数变化结果表明Li1.95Al0.05Na2Ti6O14是一种具有“零应变”且在储锂性能上拥有结构高度可逆特点的负极材料。