本发明公了一种高容量改性复合锂电芯的制备方法，包括以下步骤：S1、复合正极材料的制备；S2、改性负极材料的制备；S3、电池正极极片的制备；S4、电池负极极片的制备；S5、制备高容量改性复合锂电芯，本发明利用原位水解和熔融扩散技术制备碳纳米管钛酸锂硫复合正极材料，并以该复合材料为正极、硅酸镁锂改性LTO材料为负极，制备成锂电芯，将钛酸锂和硫作为正极活性物质均提供了高容量，电池循环稳定性得到显著提高，硅酸镁锂中离子扩散通道和其阳离子交换能力提高锂离子传递效率以及降低极化，有利于电池容量的保持和稳定发挥。