作为锂离子电池新型负极材料之一，尖晶石相钛酸锂（Li₄Ti₅O₁₂）在锂离子嵌入和脱嵌过程中，晶格常数变化不到1%，晶体结构能够保持高度稳定性，被称为“零应变”电极材料，能够避免充放电循环中由于电极材料的体积变化而导致的结构破坏，从而提高了电极的循环性能和使用寿命。
 

钛酸锂具有尖晶石结构，可提供锂离子快速运动的三维通道，锂离子的扩散系数比常规的碳材料大一个数量级；此外，钛酸锂具有更高的电位（比金属锂的电位高1.55V），表面不易生成半透膜（SEI膜）和锂枝晶；因此，相对于广泛使用的碳负极材料来说，钛酸锂负极材料可实现更快的充放电速度及承受更大的充电电流。据悉用钛酸锂做电极材料的电动公交，快可以在6-10分钟充满电。

钛酸锂虽然具有一系列优异特性，但本身的导电性能很差，因此业内通常采用掺杂的方式，如用Mg²⁺等2价金属取代Li⁺离子以提高其导电能力。

图1为某掺Mg钛酸锂样品的衍射谱图及物相鉴定结果，并标出了各衍射峰的衍射指数。衍射谱图中峰形尖锐，说明结晶良好。物相鉴定显示为纯相的尖晶石结构，没有明显的杂质相衍射峰，这表明样品中Mg掺杂以固溶体的形式存在。

值得注意的是（220）峰有一定的强度。纯相的钛酸锂晶胞内，（220）晶面只有Li⁺离子存在，由于Li⁺离子原子散射因子很小，对X射线衍射不敏感，可以简单认为Li对于X射线衍射是近乎透明的存在，因此一般情况不会观测到（220）衍射峰。而这里能够观察到明显的（220）衍射峰，说明是掺杂的Mg²⁺取代了部分Li而致。换言之，从XRD的谱图可以推测微观上Mg原子的排列情况。

使用MAUD软件对上述数据进行Rietveld精修，依次调整标度因子、背景函数、晶格常数、峰形参数、原子坐标、温度因子等参数，使得计算谱与实测谱基本重合。图2给出了掺镁钛酸锂材料的全谱拟合结果。可以看出，整体拟合较好，误差线较为平直。

精修完成后，从MAUD软件可以直接读出晶粒尺寸为93nm。有研究表明，钛酸锂晶粒尺寸与快速充放电性能亦密切相关，晶粒越细小，锂离子嵌入反应路径短，越有利于大电流充放电。类似的步骤可以用于钛酸锂电极材料的研发和质量控制工作。