‍‍‍TiO2-B具有理论容量高、结构稳定、安全性高、环境友好和原料丰富等优点，成为近年来锂离子电池负极材料的研究热点之一。目前，常见的合成TiO2-B的方法往往需要高浓度的强碱溶液/高反应压力和长反应时间，步骤繁琐。因此，研究简单、安全、经济的方法合成TiO2-B仍是一个挑战性的课题。另一方面，分等级结构纳米材料具有稳定的结构、大比表面积、丰富的孔结构和可调的纳米结构单元等优点，能够有效地改善电极材料的储锂性能。

福州大学的研究团队设计出简单的一步水热合成法，以葡萄糖碳化为模板，合成出分等级结构的TiO2-B微米球。这些微米球的直径在400-500纳米之间，且微米球是由7纳米左右的纳米粒子聚集形成，具有明显的分等级结构。作为锂离子电池负极，该材料展现出高比容量和良好的循环性能。在5 C (1 C = 335 mA•g-1)的倍率下，充放电循环100次后，其放电比容量可达202.3 mA•h•g-1，远高于TiO2-B纳米粒子在相同测试条件下的比容量(115.9 mA•h•g-1)。这种良好的储锂性能与其分等级结构有关：相比于TiO2-B纳米粒子，分等级结构TiO2-B微米球具有更大的比表面积和介孔结构，有利于电解液快速渗透到电极内部，提高两者的接触面积；另一方面，在充放电之后，分等级结构保持完整，有利于电极材料的循环稳定性（图1）。

图1. 分等级结构TiO2-B微米球的合成示意图、透射电镜图及倍率性能图。

他们进一步采用类似的水热法，成功合成出暴露{010}晶面的分等级结构TiO2-B (HTNs)，作为锂离子电池的负极材料展现出高比容量、优异的循环稳定性能和倍率性能。在5 C (1 C = 335 mA•g-1)的倍率下，充放电循环200次，放电比容量为200.9 mA•h•g-1。将该材料与商业化的LiFePO4组成扣式锂离子全电池，在2 A•g-1的电流密度下，循环1000次，放电比容量仍保持在125.6 mA•h•g-1。这种优异的电化学性能可能源于暴露{010}晶面的TiO2-B纳米片为锂离子嵌入提高了最优的通道，使锂离子在材料内部能够快速传输；同时在充放电循环过程中，具有分等级结构的微米球有利于保持电极材料的稳定性（图2）。

图2. 分等级结构TiO2-B (HTNs)的透射电镜图及嵌锂示意图；HTNs//LiFePO4组成扣式锂离子全电池的循环性能图。

相关成果近期分别发表在Journal of Materials Chemistry A 1和Journal of Power Sources 2上，文章的第一作者均是福州大学的博士研究生柳宇彬。