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锂离子电池负极材料Li4Ti5O12具有抗过充性能好、热稳定性高、安全性高和比容量大的优点，并且资源丰富，清洁环保，是一种优异的新型电池材料，在储能电池领域有广泛的应用。但是目前制备的Li4Ti5O12负极材料仍然存在着导电性差和大电流充放电性能差、密度低等缺点。为提高材料的导电性，降低电阻和极化，还能降低其电极电位，提高电池的能量密度，本文研究了Li4Ti5O12的石墨烯（Graphene）包覆、Sn掺杂及Sn掺杂的石墨烯包覆，与其它碳包覆（包括葡萄糖、蔗糖、石墨、碳纳米管）对比，采用TG-DTA、XRD、SEM、粒度等手段进行分析表征，并通过室温恒流充放电、交流阻抗和循环伏安等测试方法进行性能研究，探讨了Li4Ti5O12及改性产物用作锂离子电池负极材料的可行性。
首先探讨了Graphene含量与合成工艺对Li4Ti5O12/Graphene复合材料的性能影响，实验结果表明Graphene的含量为1％时，两步固相法所得Li4Ti5O12/Graphene复合材料具有最佳的性能，在0.1C倍率下首次放电比容量可达304.1 mAh·g-1，在依次经过0.1 C、0.5 C、1C倍率各11个循环后仍能保持在77.4％（保持率）。
然后采用一步固相法探讨了碳源对Li4Ti5O12/C复合材料的影响。实验结果表明以葡萄糖为碳源所得Li4Ti5O12/C复合材料的首次放电比容量较高，达到230.0 mAh·g-1;但循环性能差，保持率为56.7％。以蔗糖、石墨、碳纳米管、Graphene所得的Li4Ti5O12/C复合材料的首次放电比容量约为200 mAh·g-1，其中Li4Ti5O12/Graphene复合材料的循环性能最好，保持率为75.8％。
Sn的用量对产物的性能有很大的影响，当n(Sn)∶ n(Ti)为1∶15时，所得产物的性能最好，首次放电比容量可达181.1 mAh·g-1，保持率为68.1％。Sn掺杂的Li4Ti5O12/Graphene复合材料的有效提高了材料的比容量，达到271.7 mAh·g-1，但是循环性能差，保持率为64.3％。
首先探讨了Graphene含量与合成工艺对Li4Ti5O12/Graphene复合材料的性能影响，实验结果表明Graphene的含量为1％时，两步固相法所得Li4Ti5O12/Graphene复合材料具有最佳的性能，在0.1C倍率下首次放电比容量可达304.1 mAh·g-1，在依次经过0.1 C、0.5 C、1C倍率各11个循环后仍能保持在77.4％（保持率）。
然后采用一步固相法探讨了碳源对Li4Ti5O12/C复合材料的影响。实验结果表明以葡萄糖为碳源所得Li4Ti5O12/C复合材料的首次放电比容量较高，达到230.0 mAh·g-1;但循环性能差，保持率为56.7％。以蔗糖、石墨、碳纳米管、Graphene所得的Li4Ti5O12/C复合材料的首次放电比容量约为200 mAh·g-1，其中Li4Ti5O12/Graphene复合材料的循环性能最好，保持率为75.8％。
Sn的用量对产物的性能有很大的影响，当n(Sn)∶ n(Ti)为1∶15时，所得产物的性能最好，首次放电比容量可达181.1 mAh·g-1，保持率为68.1％。Sn掺杂的Li4Ti5O12/Graphene复合材料的有效提高了材料的比容量，达到271.7 mAh·g-1，但是循环性能差，保持率为64.3％。