尖晶石Li4Ti5O12和橄榄石LiFePO4是两种因具有良好的循环稳定性和倍率性能而有望在二次锂电池领域得到广泛应用的锂离子电池材料。本文以LiFePO4复合材料(LFP)为正极,以Li4Ti5O12复合材料(LTO)为负极,组装成锂离子混合电池(LFP/LTO),对其进行一系列电化学性能测试和表征。研究了负极电极材料Li4Ti5O12复合物的电化学性质,利用正交实验优化了液相法制备的Li4Ti5O12材料,对材料进行了循环伏安测试和交流阻抗测试的研究,用以讨论影响Li4Ti5O12制备的因素,实验结果表明煅烧温度、煅烧时间、投料过程中的锂钛比都是影响Li4Ti5O12材料制备的重要因素。通过实验优化,最终确定Li4Ti5O12材料最佳制备工艺条件：烧结温度为700℃,烧结时间为6 h,原料中锂钛摩尔比为0.9时,在该情况下,电化学阻抗最低,并且具有良好的对称性和峰值电流,表现了良好的可逆性和快速充放电能力,在此基础上对上述最佳样品进行石墨烯掺杂制备研究,通过电化学性能测试确定了石墨烯掺杂Li4Ti5O12材料最佳工艺为烧结温度为600℃,烧结时间为8 h,石墨烯含量为50 mg,通过原位掺杂石墨烯的样品与纯样Li4Ti5O12进行对比,发现原掺杂石墨烯的样品的可逆性和快速充放电能力下降,但电化学阻抗有了明显改善。研究了正极电极材料LiFePO4复合物的电化学性质,单因素法考察了制备LiFePO4复合材料的影响因素,采用循环伏安实验和交流阻抗实验对LiFePO4材料电化学性能进行表征,探讨最佳合成工艺。实验结果表明在烧结温度为650℃,烧结时间为11 h,葡萄糖含量15%,电化学阻抗最低,并且具有优异的对称性和峰值电流,表现了良好的可逆性和快速充放电能力,以此为基础,对上述最佳工艺LiFePO4/C复合材料进行石墨烯包覆,得到葡萄糖和石墨烯混合掺杂LiFePO4复合材料,进行交流阻抗测试得到最佳样品为葡萄糖：石墨烯为12：3,与最佳工艺LiFePO4/C复合材料相比,材料的溶液电阻和电荷转移电阻明显减小,双电层电容值变化不大,Warburg阻抗值减小,葡萄糖和石墨烯混合掺杂LiFePO4复合材料具有更优异的电化学性能。选取葡萄糖和石墨烯混合掺杂LiFePO4复合材料为正极,掺杂石墨烯的Li4Ti5O12材料为负极,组装成LFP/LTO锂离子混合电池,考察了其电化学性能。