锂离子电池（LIBs）具有比能高、使用寿命长、自放电率低、绿色环保等特点,是目前综合性能最好的电池系统之一。锂离子电池正迅速发展成为新一代储能电源,在信息技术、电动汽车、航空航天等领域的逐渐成为电力保障。负极材料在锂离子电池中起重要作用。在众多的锂离子电池负极材料中,钛基材料由于其成本低、环境友好等优点而被广泛研究。然而钛基材料存在离子和电子导电性差的问题,阻碍其在锂离子电池领域的开发和生产。本论文通过碳复合、杂原子掺杂等手段,旨在提高硅酸钛锂负极材料的循环性能以及倍率性能,主要研究内容如下:（1）Li₂TiSiO₅（LTSO）的理论比容量可达315 mAhg^-1,并且具有合适的工作电压（0.28 V vs.Li/Li⁺）。基于第一性原理的理论计算方法,首次对LTSO的电子结构进行了研究,结果表明LTSO是传递电子的绝缘体。因此,具有优异导电性的骨架对LTSO加快充放电动力学至关重要。以尿素为氮源,采用静电纺丝技术,制备了氮掺杂Li₂TiSiO₅-C纳米纤维（LTSO-NDC NFs）。高导电性氮掺杂碳基显著改善了LTSO的电化学性能。LTSO-NDC NFs负极具有高的放电比容量,在0.1 A g^-1和0.2 A g^-1下分别具有371.7和361.1 mAhg^-1的容量;同时也显示了可比较的循环性能,在0.5 A g^-1下超过800个周期后容量几乎没有衰减。锂离子扩散系数(D_Li+)也得到了很大的改善。（2）以丙酸钠为钠源,通过一步静电纺丝方法得到钠掺杂的Li_2-xNa_xTiSiO₅-C纳米纤维(L_2-xN_xTSO-CNFs)。由碳纤维包裹的L_2-xN_xTSO颗粒不仅具有更好的循环性能,在一定程度上还提高了离子/电子导电性。但Na取代Li位并非掺杂量越多越好,过量Na会使LTSO原有结构扭曲,结果表明L_1.75N_0.25TSO-C NFs负极具有最好的电化学性能。L_1.75N_0.25TSO-C NFs负极具有极高的放电比容量,在0.5和1 A g^-1下分别可以达到333.8和329.6 mAhg^-1;同时具有突出的循环性能,在1和5 A g^-1下分别循环了1000和1500次,比容量没有出现明显的衰减。