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利用浓碱水热法控制制备了钛酸纳米管和钛酸纳米纤维，并对其微观形貌、组成结构、形成机制等进行了深入研究，在此基础上实现了钛酸纳米管和纳米纤维的低成本宏量制备。系统研究了钛酸纳米管和纳米纤维的物理化学性质，并以此为前驱体制备了系列二氧化钛基纳米结构材料，其中二氧化钛纳米管、纳米尖晶石钛酸锂及其复合材料作为锂离子电池材料展现出优异的倍率性能和高的循环稳定性。以钛酸纳米管为前驱体制备的纳米氮化钛，具有独特的室温铁磁性和微波吸收特性。