高性能负极材料的研究及规模化制备是锂离子电池的主要发展方向之一。TiO₂等过渡金属氧化物作为锂离子电池负极时具有优异的循环稳定性和安全性，但TiO₂低的比容量和电导率限制了其进一步应用。基于液相等离子体放电的微弧氧化技术能在钛基金属表面高效率生长多孔状氧化膜，通过调控微弧氧化的等离子体放电特性，将电解质分解产生的SiO_x、ZnO等高容量活性物质和高电导率的二维过渡金属碳/氮化物（MXene）引入TiO₂膜中，在钛表面原位构筑一种无粘结剂的TiO₂基高性能复合膜负极材料。研究了含有多种电解质的复杂电解液体系中等离子体的放电特性以及电解液和电源参数对TiO₂复合膜形貌、结构和电化学性能的影响规律。同时，将微弧氧化与磁控溅射技术相结合，在TiO₂多孔层中沉积MoS₂等非微弧氧化电解质分解产物，克服了微弧氧化电解液成分对高容量活性物质和高电导率材料种类的限制。所制备的TiO₂复合膜负极在100 μA/cm²的电流密度下循环100圈后，容量可保持在500 mAh g^-1以上，且经1000 μA/cm²的大电流充放电后容量能恢复到初始值的90%以上，表现出较高的比容量、良好的循环稳定性和倍率性能，其性能明显优于以纯TiO₂为负极的锂离子电池。这种高效率、低成本的过渡金属氧化物负极材料制备方法的可控性强、规模化程度高，具有良好的产业化应用前景。

液相等离子体技术；微弧氧化；TiO2复合膜；锂离子电池；负极材料