可充电的锂离子电池作为一种能量转换装置，近几年来在可再生能源领域，新型交通运输领域和航空航天领域的应用增长得十分迅速。钛、铌氧化物负极材料因具有较高的的比容量，较好的循环稳定性及高安全性受到了人们的广泛关注。然而，钛、铌氧化物本身固有的较低的导电性能大大地限制了其倍率性能。本文主要通过制备Nb掺杂TiO2(B)纳米结构材料、多孔铌酸钛微球以及花状Nb2O5纳米材料来改善钛、铌氧化物的较低的导电性能以及锂离子的固相扩散速率，实验结果表明，所制备材料的倍率性能，比容量以及循环稳定性方面，都具有很好的改善，主要结果如下：　　（1）Nb掺杂TiO2(B)纳米结构材料：通过简单的水热法，制备出具有较好的电化学性能Nb掺杂的TiO2(B)纳米结构。实验得到的两种纳米结构都是由柔顺的纳米片构成的，并且结构稳定、组分均匀。测试与分析结果与我们预期的一致，与原始TiO2(B)纳米结构相比，Nb掺杂的TiO2(B)具有良好的电子传导性，其表面电子传递性能也有很大的提高。作为锂离子电池负极材料，Nb掺杂的TiO2(B)表现出优异的倍率性能，在0.5C的倍率下的比容量为277mAh g-1，甚至在非常高的倍率下（20 C）充放电，其比容量仍达168mAh g-1。此外，在1C倍率下进行100次循环后，Nb掺杂的TiO2(B)表现出了很高的容量保留率（90％）。这些改进的性质归因于Nb元素的引入，增大了锂离子的传输通道，提高了锂离子的扩散系数(1.25×10-12cm2 s-1)；增加了载流子的数量，提高了电极的导电性。　　（2）多孔铌酸钛微球材料：通过溶胶凝胶法和一步煅烧法，制备了多孔的Ti2Nb10O29和TiNb2O7的微球结构。结果表明由小晶粒构成的多孔结构，能够提高材料的比表面积和增大电极材料与电解质之间的接触面积，从而可以缩短锂离子到材料内部的距离，可以增加离子导电性。较高的单球致密度和较小直径使微球结构的Ti2Nb10O29具有更优异的电化学蓄能。通过电性能测试，在0.5C时，其可逆容量为294mAh g-1，20C时仍分别保留为159.2mAh g-1。经过1C的100次长循环后期容量保留率分别为92.3%。　　（3）花状Nb2O5纳米材料：通过水热法制备了花状的Nb2O5作为锂离子电池的负极材料。实验得到的花状的Nb2O5结构由二维的片状纳米材料构成，片状结构可以有效的缩短锂离子的传输路径，并且增大电极与电解液之间的接触面积，可以有效的提高其导电性。通过电化学性能的测试可知，花状的Nb2O5电极的在0.5C、1C、2C、5C、10C、15C和20C的比容量分别为224，206.4，191.3， 166.5，144.4，125.8和115.6mAh g-1。1C倍率下经过100次的循环过程后，其容量保留率为81%，表现出了较好的循环稳定性。纳米片状结构的构成，使得花状的Nb2O5电极的电子和离子导电性都有一定程度的提高，表现出了较高的比容量，较好的倍率性能和很好的循环稳定性能。