本文以研究比容量高、比表面积大、循环性能好、制备工艺简单且成本低廉的锂离子电池负极材料钛酸锂,分析该材料的物化性能和电化学性能为目的,先采用内凝胶法合成目标产物球形二氧化钛,并考察合成过程中影响球形二氧化钛形成的各种因素,然后使用高温固相法制备球形钛酸锂。首先以TiCl₄为原料,六亚甲基四胺为固化剂,尿素为共沉淀剂,然后以液体石蜡为分散剂,制备出具有球形形貌的前驱体二氧化钛,利用SEM扫描电镜可以看出内凝胶法制备出的材料的颗粒尺寸在1～6μm之间,颗粒平均粒径为3μm左右,球体表面比较光滑,流动性很好,进行热处理后也没有发生形变。使用上述制备的球形二氧化钛为原料与碳酸锂混合,制备了具有尖晶石结构的球形钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂)粉末。以此工艺为基础,在合成球形二氧化钛的过程中加入三嵌段共聚物F127,制备出了电化学性能更好的介孔球形钛酸锂。这种样品的比表面积为169.678 m²/g、平均孔径为10.300 nm、孔容为0.437 cm³/g。XRD、SEM及电化学性能测试等分析手段表明,合成的Li₄Ti₅O₁₂材料均为纳米一次粒子（晶粒）组成的球形二次粒子（颗粒）,并具有较大的比表面积。将这种表面有介孔孔道结构的球形钛酸锂为正极材料、锂（Li）片为负极材料组成的锂离子电池具有平稳的充放电电压平台和优异的循环性能。在1.0～2.5 V之间充放电,其首次放电容量为173.8 mAh/g,经过30次循环后,其放电比容量仍有170.2 mAh/g。说明了此方法大大的改进了钛酸锂的电化学性能。