本發(fā)明提供了一種納米鈦酸鋰復(fù)合材料及其制備方法、鈦酸鋰電池，該納米鈦酸鋰復(fù)合材料呈現(xiàn)空心球結(jié)構(gòu)，內(nèi)核為空心，外殼為鈦酸鋰及包覆在鈦酸鋰外表面含有氧化鋁的有機(jī)高分子碳微球。本發(fā)明利用磺化聚苯乙烯微球?yàn)槟０?，添加二氧化鈦形成二次模板之后加入鋰化合物，混合均勻之后，干燥得磺化聚苯乙?鈦酸鋰復(fù)合材料，之后加入溶劑溶解掉磺化聚苯乙烯微球后，放入高分子碳微球混合液中分散、浸泡，過(guò)濾得納米鈦酸鋰復(fù)合材料。本發(fā)明所得材料的空心結(jié)構(gòu)以及外層包覆的含有氧化鋁的有機(jī)高分子碳微球，兩者相互協(xié)同作用，可以有效提高材料的吸液保液能力、膨脹率及克容量等，最終實(shí)現(xiàn)提高鋰離子電池的倍率性能、循環(huán)性能和安全性能的目的。