目前商用锂离子电池主要使用碳负极材料。零应变的钛酸锂被认为是比碳更安全、寿命更长的负极材料，在混合电动汽车和风/光/电并网、智能电网等领域有独特的应用前景。本文以钛酸四丁酯和氢氧化锂分别为目标产物的钛源和锂源，以醋酸钙为掺杂的钙源，采用共沉淀法制备钙掺杂的Li4Ti5O12电极材料，通过XRD、XPS、TEM、SEM、Rietveld精修和第一性原理泛函数理论计算等测试和计算方法对材料的结构和组成成分进行了分析和表征，并利用电化学工作站对材料的电化学性能进行了测试。实验结果表明：制备的钙掺杂钛酸锂为纯Li4Ti5O12的尖晶石结构，并具有100～200nm均一分布纳米微球形貌。钙掺杂不影响材料的尖晶石晶体结构，但材料的比容量、循环稳定性和电导率得到了提高，主要原因是Ca掺杂取代了Li4Ti5O12尖晶石结构中16d位的Li原子。