传统商业化锂离子电池石墨类负极材料(理论比容量372 mAh g^-1)比容量低,已难以满足高性能锂离子电池的市场需求。因此,开发高比容量的负极材料显得尤为迫切。黑磷烯（BP）和碳化钛（Ti₃C₂T_x）因分别具有超高的理论比容量(2596mAh g^-1)和优异的导电性,使其对高性能锂离子电池的发展具有重要的推动作用。然而,黑磷烯和Ti₃C₂T_x（T=O,OH,F）都是不稳定的,当它们被暴露在室温状况下时易于和水、氧气反应,导致它们结构被破坏。此外,当应用于锂离子电池中时,单一的黑磷烯存在导电性差、体积膨胀的问题,Ti₃C₂T_x也存在能量密度低（质量比容量）的缺点。因此,针对BP和Ti₃C₂T_x应用于锂离子电池中所存在的问题,本论文开展以下研究工作,具体内容如下:（1）以Ti₃AlC₂,氟化锂和盐酸为原料,采用搅拌腐蚀与超声剥离制备了二维的层状Ti₃C₂T_x材料。分别利用XRD、SEM、TEM和Raman对制备的Ti₃C₂T_x进行结构组成和微观形貌的表征分析,分析结果表明成功制备出了Ti₃C₂T_x。（2）采用超声混合和冷冻干燥的方法制备了二维的BP/Ti₃C₂T_x异质结,通过XRD、TEM、XPS、Raman等对其结构形貌及组成进行了表征分析。并通过分散液的颜色变化、UV、XPS和光学显微镜对其稳定性进行了研究。结果发现,与单一的黑磷烯和Ti₃C₂T_x相比,二维BP/Ti₃C₂T_x复合材料具有更好的稳定性。这种稳定性的提高得益于在超声过程中,黑磷烯和Ti₃C₂T_x之间形成了P-O-Ti键,从而阻止了单一黑磷烯和Ti₃C₂T_x的氧化。此外,在冷冻干燥过程中,单一的黑磷烯和Ti₃C₂T_x形成了二维BP/Ti₃C₂T_x异质结。（3）将单一的Ti₃C₂T_x与BP/Ti₃C₂T_x复合材料应用于锂离子电池中发现,相比于单一材料,BP/Ti₃C₂T_x复合材料（体积比BP:Ti₃C₂T_x=6:1）具有较好的循环稳定性、倍率性能和高的可逆比容量。在100 mA g^-1的电流密度下,BP/Ti₃C₂T_x复合材料的可逆比容量为1006 mAh g^-1,而单一Ti₃C₂T_x的可逆比容量仅为342mAh g^-1。复合材料在循环50次后的可逆比容量高达992 mAh g^-1,并且其容量保持率达70.2%,说明复合材料具有较好的循环性能。特别是在1000 mA g^-1的高电流密度下,BP/Ti₃C₂T_x复合材料仍具有679 mAh g^-1的高可逆比容量。在此复合材料中,Ti₃C₂T_x的存在不仅提高了导电性,还改善了黑磷烯在充放电过程中的体积膨胀及稳定性问题,同时在一定程度上避免了单一黑磷烯的团聚,提高了复合材料的离子和电子传导率。