因为碳资料的两大丧命缺陷：(1)充放电过程中体积胀大容量衰减快;(2)过充时资料外表发生锂枝晶存在安全隐患;约束了其在锂电商业商场的进一步开展。具有杰出的热稳定性以及较高的循环稳定性且安全可靠的“零应变”资料钛酸锂应运而生。但钛酸锂本身导电性差影响其高倍率功能。现在研讨中处理钛酸锂导电性差，进步其电化学功能一般选用二类办法:(1)结构规划，包含描摹、尺度的调控;(2)外表改性[1]。

  与微米结构资料比较，纳米尺度赋予资料更大的外表积，电极资料与电解液能够更好的触摸，一起缩短锂离子搬迁间隔有利于钛酸锂资料倍率功能的进步。也有研讨标明纳米结构的钛酸锂资料在充放电过程中添加了单相和固溶态脱嵌锂离子的数量[2]，可进步锂离子的搬迁速率与电导性然后改进电池功能。

  用TiO2与锂盐经过固相反响组成钛酸锂的传统办法较难对产品的形状与尺度进行调控，而现在一些研讨者运用的软化学法与熔融盐法使描摹调控成为可能。Liu等[3]提出的固态拼装法(solid state-assembly)制备的Li4Ti5O12/石墨烯复合资料均匀粒径在200~500nm之间，10C倍率充放电1000次循环后比容量仍有53.4 mAh/g。Ren等[4]选用固相组成法制备Li4Ti5O12/C纳米复合物，粒径可控制在50~200nm，碳层厚度为2~4 nm，在10C倍率下200次循环后比容量坚持95.7%。可见纳米结构的调控能有用进步资料在高倍率下的循环寿数。

  另一种能够减小锂离子搬迁间隔并有利于电解液浸透使电解液与电极资料有用触摸的办法是制备具有孔洞结构的纳米钛酸锂。敞开的纳米孔洞答应资料充放电过程中更好地习惯体积改变，不会呈现相似微米级资料因结构不稳定而构成功能下降的现象(图1.)[5]。其次，因为具有大的外表积和短的Li +涣散长度，纳米多孔Li4Ti5O12能够快速吸收和存储很多的Li +，然后进步充放电功能。

  He等[6]以碳作为前驱体系得的具有孔洞结构Li4Ti5O12，产品颗粒尺度为1μm，均匀壁厚60 nm，在10C倍率下的放电比容量为100mAh/g,在2C下接连充放电200次,放电比容量改变不大,坚持在150 mAh/g左右。纳米SiO2与钛酸丁酯作为前驱体，选用溶胶-凝胶法组成具有孔洞结构的纳米Li4Ti5O12[7];以单涣散聚苯乙烯球作为模板制备出含孔洞结构的纳米Li4Ti5O12均具有杰出的倍率功能[5]。

  上述两种办法可有用进步钛酸锂的倍率功能，但跟着比外表积的添加，资料振实密度下降导致不可逆容量添加、体积能量密度下降。为有用战胜这一缺陷，制备微米—纳米混合结构资料，结合两种尺度资料的长处以取得高功能钛酸锂是另一种进步资料功能的有用办法。

  Tang等[8]运用水热高温煅烧办法制备的单涣散性Li4Ti5O12介孔微球契合这一思路，粒径在200~400nm的微球孔空隙为5~10nm，可保存纳米粒子的优秀特性和高振实密度;这种资料在30C倍率下具有114mAh/g的高比容量，且以20 C倍率充放电200次循环后仍可坚持125mAh/g的比容量，表现出作者所说的超高倍率循环特性。

  进步钛酸锂倍率功能的另一途径是经过外表改性战胜其低导电性的缺陷，经过碳资料包覆、金属资料复合、有机无机资料复合、离子掺杂改性是很好的处理方案。

  通将含碳物质加热分化导电碳能够涣散或包覆于颗粒外表，结合碳资料优秀的导电功能以及钛酸锂的高循环稳定性，碳包裹的钛酸锂电极资料具有更高的导电性和能量密度。一起，碳膜的构成能够有用按捺纳米粒子聚会，然后进步了电池的循环稳定性。各种资料包含葡萄糖、蔗糖、柠檬酸、聚乙烯醇、聚苯胺、氧化石墨烯、沥青等均可作为碳源前驱物与钛酸锂混合或在组成前与TiO2、Li2CO3等前体物混合，经过水热、高温煅烧碳化等办法组成碳包覆高功能钛酸锂负极资料。但另一方面，碳包覆层的存在在充放电过程中必定程度上会阻止锂离子的脱嵌。战胜这一负面效应的办法是包覆具有纳米结构的钛酸锂，比如纳米杆、孔洞球体和纳米粒子等。减小尺度增大比外表积以便于锂离子进行晶格涣散，也有助于电极与电解液的触摸。

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