随着锂离子电池的持续发展,现阶段急需一种具有长寿命和高功率的负极材料。钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂,简称LTO)由于其零应变特性而有希望成为新一代锂离子电池负极。然而,LTO负极材料本身固有的低导电性使其在实际应用时倍率性能不理想。另外,LTO负极材料在低电压下循环过程中会出现的电解质分解现象缩短其使用寿命。本论文针对如何提高LTO的比容量及抑制电解质分解这两个难题,开展了LTO负极材料的制备及改性研究,探究了不同氟化物改性LTO的作用机制。本论文主要内容及结果如下:（1）采用Ba（NO₃）₂和NH₄F对商业LTO进行“BaF₂”改性,得到了LiBaF₃改性的LTO。改性后在LTO外表面形成的介孔LiBaF₃纳米粒子有助于减小电极极化,降低阻抗,加速锂离子扩散,进而提升电化学性能。当BaF₂与LTO质量比为3%时电化学性能最佳:其在0.5C、1C、2C、5C和10C的电流密度下(1C=175mAh·g^-1,1V².5V)的放电比容量依次达153.7、152.9、149.0、142.4和128.3mAh·g^-1,表现出出色的倍率性能;同时在5C的电流密度下循环1000次后放电比容量达104.7mAh·g^-1,高于商业LTO的放电比容量(74.7mAh·g^-1)。（2）采用固相法成功制备了纯相LTO。改进后自制的LTO具有更高的比表面积和更高的容量。之后采用Y（NO₃）₃和NH₄F对其进行了“YF₃”改性,得到了Y₇O₆F₉改性的LTO。改性后的LTO外表面形成的Y₇O₆F₉纳米粒子可以有效抑制LTO表面的电解质在循环过程中（特别是大倍率电流充放电时）分解,从而增强电化学性能。当YF₃与LTO质量比为1%时电化学性能最佳:在0.5C、1C、2C、5C和10C的电流密度下(1C=250mAh·g^-1,0V³V)的放电比容量依次达233.7、198.7、184.0、173.8和149.5mAh·g^-1,表现出出色的倍率性能;同时在5C的电流密度下循环5000次后循环保持率为94.14%,高于自制的纯相LTO的保持率（69.19%）。（3）通过先合成金属有机骨架MIL-125,并以此为模板制备了饼状LTO。饼状LTO由极小的一次粒子聚集而成,具有较高的比表面积(35.0911m²·g^-1)和更高的比容量。并采用Sm（NO₃）₃和NH₄F对LTO进行了SmF₃改性。改性后饼状LTO表面生成的SmF₃相可以降低LTO在充放电中的极化,降低阻抗,加速锂离子扩散,进而提升电化学性能。当SmF₃与LTO质量比为1%时电化学性能最佳:在0.5C、1C、2C、5C和10C的电流密度下(1C=175mAh·g^-1,1V².5V)的放电比容量依次达162.9、161.1、158.9、147.9和131.5mAh·g^-1,表现出出色的倍率性能;在5C的电流密度下循环500次后循环保持率为96.4%,高于纯相饼状LTO的保持率（92.9%）。