陈宗妮，黄美云，蒋昊文，文衍宣，龙云飞，覃杏珍，苏静

(广西大学 化学化工学院， 广西 南宁 530004)

0 引言

成本低廉的钠离子电池是电动汽车和智能电网最有应用前景的电能储存设备之一[1-2]，但高性能负极材料的缺乏制约了钠离子电池的大规模应用。在可供选择的负极材料中，TiO2具有理论容量高，钠离子嵌入电位适中，“零应变”的结构稳定性以及赝电容特性，成为一种极具发展潜力的钠离子电池负极材料[3- 6]。然而TiO2导电能力偏低，钠离子扩散缓慢，在大电流充放电时稳定性较差，限制了其作为高倍率负极材料的应用[7- 8]。

为了构筑有利于钠离子嵌入/脱出的微观形貌和增强材料的导电能力，利用低共熔溶剂对纤维素的良好溶解能力[9-10]，采用溶胶凝胶-水热法使二氧化钛前驱体附在在短绒棉纤维素上，再经热处理将纤维素碳化获得TiO2/C复合材料，主要研究了水热温度这一影响前驱体生长的重要制备参数对TiO2/C负极材料结构、形貌以及电化学性能的影响。

1 实验

1.1 TiO2/C负极材料的制备

按照1∶2的摩尔质量比将氯化胆碱和尿素在80 ℃条件下加热溶解并充分混合，制得氯化胆碱-尿素低共熔溶剂[11-13]。保持反应体系温度为80 ℃，将1.6 g短绒棉纤维素加入50 mL上述低共熔溶剂中并搅拌60 min，使纤维素充分溶胀为乳白色浑浊液体。在快速搅拌的同时加入10 mL钛酸四丁酯混合均匀，再加入50 mL去离子水使钛酸四丁酯水解，同时纤维素析出，立即将上述混合物转移至聚四氟乙烯衬底的反应釜中，在所考察的水热温度(60、80、100、120 ℃)下反应3 h，反应完毕用去离子水抽滤洗涤并冷冻干燥，获得白色的TiO2/纤维素复合前驱体。……