简介： 本发明适用于能源技术领域，提供了一种钛酸锂复合材料、其制备方法和应用。该钛酸锂复合材料包括石墨烯和纳米级钛酸锂微粒，该纳米级钛酸锂微粒外表面有碳包覆层，该石墨烯分布在碳包覆层外部，该纳米级钛酸锂微粒化学组成为Li4Ti5-xMxO12，0.001≤x＜5，M为过渡金属元素。本发明钛酸锂复合材料，通过纳米级钛酸锂微粒表面的碳包覆层，在钛酸锂晶格中掺杂金属M及钛酸锂复合材料中掺杂石墨烯，大大提高了钛酸锂复合材料的导电性能，使复合材料充放电倍率显著提高。本发明制备方法，操作简单、成本低廉，适于工业化生产。