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二氧化钛由于其化学结构稳定、无毒且价格低廉，被广泛应用于太阳能转化、催化等领域。同时，它具有独特的开放式的晶体结构，可以为锂离子的嵌入/脱出提供通道，是一类具有重要潜在应用价值的电极材料。但是，二氧化钛属于半导体材料，电子电导率和离子电导率较低，因此其高的理论比容量难以得到充分发挥，从而限制了其大规模的应用。为解决此问题，常用的方法包括构建多维纳米结构材料；复合导电性良好的材料，比如石墨烯、介孔碳等；以及掺杂金属、非金属元素，包括碳、氮、硫等。这些方法都被证明能够大大提高材料的电化学性能。目前还未有利用石墨烯量子点嵌入分等级二氧化钛多孔结构提高材料导电性的相关专利报道。 福州大学石墨烯研究院魏明灯团队的成果高性能TiO2-B超细纳米线及其石墨烯复合物的合成和储锂性能研究。采用简单的一步水热法，合成具有(010)暴露面的超细TiO2-B纳米线及其石墨烯复合物，并作为锂离子电池的负极材料，研究其电化学储锂性能。

超细TiO2-B纳米线的特殊暴露面，使更多的开放通道暴露在电解液中，加快了 Li+的传输速率，有利于可逆储锂容量和大倍率性能的提升。同时，与RGO进行原位复合后，RGO纳米片网络为电子提供了快速的传输通道，使复合物的电化学性能被进一步地提升。 本发明成功设计合成了石墨烯量子点嵌入分等级结构二氧化钛多孔材料。通过简单的溶胶凝胶法，将石墨烯量子点原位嵌入到多孔二氧化钛中，在惰性气氛中煅烧，部分四价的钛离子被还原为三价的钛离子，提高了材料的导电性并增加了材料的嵌锂位点。同时，三维分等级结构有助于缩短锂离子和电子的传输路径。所制备的二氧化钛/石墨烯量子点复合材料作为锂离子电池负极材料具有很高的比容量和循环稳定性，在电流密度为5 C (1C=168 mAh/g)时容量能达到稳定在*** mAh/g，即使在10 C的大电流密度下，循环500圈后容量依然能达到*** mAh/g。

福州大学石墨烯研究院魏明灯团队

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