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因具有对环境污染小、化学性质稳定、成本低廉等特点,近些年来,二氧化钛被广泛应用于光催化、锂离子电池等诸多领域。作为锂离子电池负极材料,与传统二氧化钛电极材料相比,TiO2-B纳米材料因具有大的晶格通道结构和赝电容效应,具有较高的理论容量(335mA h g-1)和良好的倍率性能等特点。本文采用纳米化、复合化及离子掺杂等方式对TiO2-B材料进行改性,主要结果如下：论文第三章,采用一步水热法制备出TiO2-B多孔纳米材料。通过控制水热条件和煅烧温度得到结晶性较好的TiO2-B多孔纳米花。研究发现,通过控制前驱体的煅烧温度,制备出结晶度不一样的TiO2-B纳米材料,300℃煅烧4h得到的TiO2-B纳米花结晶度比较好,锐钛矿含量低。采用恒流充放电技术研究了TiO2-B纳米花的电化学性能,TiO2-B纳米花拥有高的首次放电容量、高的倍率充放电能力、比较好的循环稳定性和可逆性。论文第四章,采用水热法制备出一种TiO2-B纳米棒,并对其进行氮掺杂改性,所制备的TiO2-B纳米棒长度约为2μm,宽度约为100nm。TiO2-B纳米棒具有较好的循环稳定性(92.4%的容量保持率)和倍率性能153mAh g-1at10C)。1D结构纳米棒可以缩短Li+的传输路径,得到高的Li+扩散速率,从而导致了材料表现出较好的电化学性能。相对比纯TiO2-B纳米棒材料,掺杂氮后的储锂性能反而有所下降,这可能是因为氮掺杂破坏了TiO2-B原有的孔道结构。论文第五章,采用Hummers法制备氧化石墨烯(GO),以P25和15MNaOH溶液为原料得到最终的白色TiO2-B样品。GO通过水合肼还原为石墨烯,分散并加入到TiO2-B纳米棒材料,超声分散后烘干研磨,制备出了TiO2-B/G复合材料。TiO2-B/G复合材料比纯TiO2-B纳米电极材料的容量和倍率性能都有了一定的提高。TiO2-B/G复合材料的容量可以保持在大约240mAh g-1(1C)当倍率高达10C时容量仍然能达到201mAhg-1这是由于石墨烯具有非常优秀的电输运性质、超大的比表面积和高电导等特点。