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TiO2是一种极具商业化应用前景的锂离子电池电极材料,它与目前商业化碳材料相比,具有安全性好、成本低、工作过程中无SEI膜生产等优势;但是,其自身导电性差、颗粒易团聚,导致在充放电过程中锂离子在其中扩散变速度慢,无法实现快速地嵌入脱出,限制了在动力锂电中的应用。石墨烯（GNs）作为一种新型的碳基材料,由于其独特的二维层状六角点阵晶格结构,因而具有较高的导电率、大的比表面积和良好的环境稳定性等优点,从而受到众多研究学者的青睐。近年来,以石墨烯为基底的复合材料广泛应用于储能、传感器、催化等领域。然而,一些文献报道的关于TiO2-GNs复合材料的合成工艺复杂、后续处理繁琐、获得的比容量较低;因此,获得一种制备工艺简单、性能优良、同时具有一定的产业化前景的复合材料是非常具有挑战性和研究价值的。本文研究内容包括三部分:（1）材料的制备。通过Modified Hummers方法制备出少层石墨烯粉末,采用TEM、SEM、Raman、XPS等手段对材料的形貌和结构进行了表征;然后运用溶剂热法一步合成了锐钛矿型TiO2-GNs纳米复合材料,通过相关测试及表征,结果表明锐钛矿型TiO2纳米颗粒均匀的附着在石墨烯表明,对石墨烯呈包覆态势。（2）电化学性能研究。将合成的纳米复合材料与导电剂（Superp Li）、粘结剂（PVDF）按一定的比例制备成浆料后涂覆在铜箔上后组装成纽扣电池,对其进行恒流充放电测试、倍率充放电测试、伏安循环测试、电化学阻抗测试;结果表明所制备的材料电化学性能优良,具有突出的高倍率性能,在10 C倍率下循环100次后,其放电比容量仍可达到150 mAh/g;同时,通过测试不同条件下所制备的复合材料的电化学性能,优化了材料的合成工艺和条件。（3）产业化应用探索。采用较成熟的产业化配方及工艺,对所制备的纳米复合材料进行中试实验,通过合浆、涂布、滚压、切片、叠片、注液、封口等工序将材料制备成5 Ah软包电池,并对其电化学性能进行测试和分析。