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环境问题的日益突出和数字化时代的强烈冲击对开发新的能源存储装置提出了更加严峻的要求,随着绿色环保的电动交通工具的快速普及,同时迎合移动电子设备轻量化、小型化的发展趋势,开发具有高性能、高比容量的新一代锂离子电池势在必行。商业化的碳基负极材料容易形成锂枝晶,造成安全隐患。具有“零应变材料”之称的钛酸锂(Li4Ti5O12,记作LTO)具有体积变化小、充放电平台高、安全性能好、绿色环保等优点,被认为是代替碳材料的优良选择,但却由于理论容量小、电子导电率低的缺点限制了它的实际应用。本文结合了静电纺丝技术和水热法,采用氢氧化锂水溶液与电纺的锐钛矿二氧化钛/碳纳米纤维(A-TiO2/CNFs)进行水热反应,再经过高温煅烧处理,制备了纳米化的LTO/CNFs柔性负极材料,同时利用A-TiO2改性处理了LTO/CNFs,获取了电学性能更加优异的两相LTO-TiO2/CNFs电极,并探讨了不同的工艺参数对材料的表面形貌、化学组成以及电化学性能等性质的影响。研究表明,水热过程中A-TiO2颗粒与氢氧化锂、水分子发生化学反应,高温高压环境下实现从CNFs内部迁移-溶蚀-成核-生长的过程,高温处理后获得了结晶性好的LTO/CNFs复合材料。A-TiO2迁移过程中遗留下微孔有利于材料电学性能的提高。LTO最佳的结晶温度为600℃其结晶度随着水热时间的延长、水热温度的提高而增加。LTO/CNFs的表面形貌受到水热碱浓度和水热反应时间的协同影响,负载在碳纳米纤维上纳米颗粒的尺寸随水热温度的提高而增大,在过高的水热温度下(190℃)会发生团聚。LTO/CNFs和LTO-TiO2/CNFs电极在100mA·g-1下循环200次后,比容量分别为154.6和203.8mAh·g-1。两相LTO-TiO2/CNFs负极材料本身的特殊结构引发的赝电容效应对其电学性能、尤其是倍率性能的提高有着十分卓越的贡献,在2000mA·g-1的大电流下的可逆比容量仍能高达114.3mAh·g-1(LTO/CNFs:92.5mAh·g-1)