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Ti-Nb-0系列材料是科学家开发的一种新型的锂离子电池负极材料,这种负极材料无论是在理论比容量和安全性能方面都能满足要求。但是,Ti-Nb-0的电子电导率很低,而且Li+扩散系数也不佳,这大大限制了其倍率性能。我们的工作主要是对Ti-Nb-O系列材料进行改性,从而提高它的倍率性能。改性方法包括晶体结构修饰、复合导电相、纳米化、以及其组合方法。我们通过以SDS为表面活性剂的溶胶凝胶法成功制备了 TiNb2O7纳米棒。X射线衍射分析表明,TiNb2O7纳米棒展现了 Ti2Nb10O29型的晶体结构。扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)结果表明,纳米棒的平均直径为～100nm,平均长度为～300nm。这种特殊的形貌和晶体结构赋予了该材料优异的电化学性能。在0.1 C下放电/充电比容量分别为337/279 mAh g-1,在0.5,1,2,5,10和20C下的容量分别为248,233,214,182,154和122 mAh g-1。在10 C下循环100圈后的比容量为140 mAh g-1,容量保持率为91.0%。nano-TiNb2O7和nano-TiNb2O7/CNTs由直接水解,随后分别在空气和氮气煅烧制备。出乎意料的是,在nano-TiNb2O7/CNTs复合材料中的TiNb2O7纳米粒子具有含O2-空位和较低价的阳离子的Ti2Nb10O29型晶体结构,分别导致了在TiNb2O7中提高的Li+扩散系数和电子电导率。碳纳米管的加入降低了 TiNb207的颗粒尺寸和改善了颗粒之间的导电性。基于以上改进,nano-TiNb207/CNTs在0.1 C倍率下的容量为346 mAh g-1,在20 C和30 C倍率下容量分别为188 mAh g-1和163 mAh g-1,在10C下循环100圈的容量保持率为97.6%。含9.1 wt%碳纳米管的新型nano-TiCro.sNb10.5O29/CNTs通过直接水解法和随后的氮气烧结而被成功制备。Cr3+-Nb5+共掺杂分别提升了 Ti2Nb10O29的电子电导率和Li+扩散系数3个和1个数量级。碳纳米管的加入,不仅提高了 TiCr0.5Nb10.5O29颗粒间的导电性,也阻碍了颗粒在水解过程中的生长,导致小的颗粒尺寸。由于这些改性的协同效应,Nano-TiCr0.5Nb10O29/CNTs表现出了杰出的倍率性能。20 C下,它具有高达206 mAh g-1的比容量。它在0.1 C下具有高达297 mAh g-1的比容量。此外,它还拥有出众的循环性能,在10 C下循环100圈的容量保持率为 95.0%。