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锂离子电池有很多优点,譬如能量密度高、循环寿命长、环境友好等,已经广泛应用于动力电池以及各种便携电子设备。但随着电动汽车行业的发展,锂离子电池的需求进一步扩大,这就要求保证足量的锂源,而锂在地理上分配不均,70%都在南美洲,这就会导致锂矿石价格不断上涨,存在资源短缺问题。寻找合适的锂离子电池替代产品迫在眉睫。作为与锂同一主族的钠,拥有许多与锂相似的性能,同时具有储量丰富、价格低、环境友好等特点,钠离子电池是极有潜力的替代锂离子电池的能源体系方向。钠离子电池的正极材料研究的比较多,负极材料则相对较少。目前对钠离子电池负极材料的研究主要集中在:碳基材料、钛基材料、合金负极材料、以及有机负极材料等。在钛基材料中,二氧化钛（TiO2）具有低成本、高安全性能、长循环寿命等优点,近年来受到较多关注。主要研究内容和结果如下:（1）研究TiO2晶型对材料嵌脱钠行为的影响,比较了商品化锐钛型及金红石型纳米TiO2材料作为钠离子电池负极材料的储钠性能,发现锐钛矿型TiO2材料100mA/g可逆容量为84.6mAh/g,是金红石型TiO2材料嵌钠容量（43.1mAh/g）的两倍,故锐钛矿型TiO2是更合适的储钠材料。随后采用喷雾干燥技术结合热还原法制备了还原氧化石墨烯（RGO）/TiO2复合材料。实验结果表明,还原氧化石墨烯包覆能显著提高TiO2材料的导电性,大幅度提升其在钠离子电池中的电化学表现,RGO含量为4.00%（w）的RGO/TiO2复合材料表现出良好的循环性能（350次循环后,100mA/g,146.7mAh/g）和倍率性能（600mA/g,114.4mAh/g）。（2）我们使用不同原料、不同方法合成TiO2材料,研究制备工艺对材料晶型、微观形貌和电化学性能的影响。结果表明,不同方法制备的TiO2材料具有明显不同的微观形貌与晶体结构,采用价格低廉的硫酸氧钛（TiOSO4）作为原料,通过水热法可以制备出颗粒尺寸分布均匀,平均粒径2050nm左右的锐钛矿型TiO2,20mA/g首次循环可逆容量为172.5mAh/g,100mA/g下可逆容量为124.2mAh/g,循环稳定性能良好。在此基础上,进一步使用模板水热法,选用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）作为表面活性剂、以硫酸氧钛为原料成功制备了一系列TiO2材料,通过优化水热方法,考察对合成锐钛矿型的TiO2材料的性能影响。实验结果表明,110℃水热18h合成的TiO2材料电化学性能有明显提高,该条件下制备的TiO2材料能形成独特的高比表面（96.1m2/g）的结构与良好的结晶性。经验证,经过450℃焙烧2h后,材料电化学性能有效增加30mAh/g。相比商业化锐钛矿型TiO2材料,我们制备的TiO2材料具有更好的电化学性能,将其用作钠离子电池负极材料性能测试中,20mA/g电流密度下首次循环可逆容量为241.9mAh/g,100mAh/g循环可逆容量为179.6mAh/g。