本站讯（通讯员 马宏彪 蒲博闻）具有优异才能功能的无机资料结构在快速和长寿命储能设备中引起人们广泛的研讨爱好。纳米结构二氧化钛（TiO2）作为典型氧化物之一，因为其结构安稳、运用安全和本钱低价，成为钠离子电池（SIB）负极资料的研讨热门。一维（1D）TiO2纳米管因为具有大表面积、快速电子/离子传输和短离子分散途径等性质引起了研讨者的极大重视。为了充沛的发挥1D TiO2纳米管在超快充电钠离子电池中使用的优势，要规划新颖的结构和简洁的制备办法。

  最近，天津大学赵乃勤教授和澳大利亚阿德莱德大学乔世璋教授团队合作开发了一种简洁的凝胶衍生办法，初次组成出1D细长的非关闭纳米管结构，呈高纵横比和敞开管状，由锐钛矿/青铜矿TiO2纳米晶壁组成，具有优异才能的电子/离子传输和反响动力学性质。作为SIB的负极资料，该结构表现出优秀的倍率和长循环功能：在电流密度16 C下循环4000次后仍具有107 mAh g-1的容量，在32 C时容量为94 mAh g-1。这种新颖的纳米结构所表现出的特性在超快和长寿命充电电池方面将具有非常好的使用潜力。该效果近期宣布在世界尖端期刊Advanced Materials上（影响因子：21.950）。

  该效果的核心内容是：首要，使用溶胶凝胶法，规划组成了宽为80 nm，厚为13 nm，长达数十微米的1D细长的纳米带结构（图1a-c）；然后经过简略的煅烧进程，1D细长的纳米带结构在400 °C形成了非关闭纳米管（SNT）（图1d），其长度达数十微米、直径为25 nm，厚度为7.8 nm（图2a-c）。进一步表征发现：TiO2 SNT由细微的锐钛矿/青铜矿TiO2纳米晶壁构成（图2d）。该纳米资料的结构描摹和资料组成上的特色赋予了其特别的性质：高纵横比和内部敞开的管状1D纳米结构确保了高的比表面积和电子/离子传输性质；锐钛矿/青铜矿TiO2纳米晶壁进一步提升了电子/离子分散和钠离子存储位点。因而，将TiO2 SNT使用钠离子电池负极时，获得了优秀的倍率和长循环功能（图3）。

  图2. a）SEM图画，b）TEM图画和相应的SAED图画，c，d）TiO2 SNT的HRTEM图画。 （b）中的插图是子纳米管横截面的示意图；（b）中的字母h，R和α别离表明SNT壁厚，外SNT半径和翻滚弧度； A，B和（d）中的线别离代表锐钛矿，青铜矿和微晶界面。

  该论文榜首作者是我院与阿德莱德大学联合培育的博士生陈彪，通讯作者是赵乃勤教授和乔世璋教授。该研讨得到了国家天然基金委，澳大利亚研讨理事会，国家留学基金委等资金支撑。

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