本發明實施例公開一種大尺寸二維鈦酸鋰(Li4Ti5O12)納米片、其制備方法及應用。該二維鈦酸鋰納米片是由鈦酸鋰納米顆粒在石墨烯表面組裝形成,具有多級孔結構,保留石墨烯基底的樣品為石墨烯基二維鈦酸鋰納米片,用其他元素摻雜的樣品為石墨烯基元素摻雜的二維鈦酸鋰納米片,除去石墨烯基底的樣品為純的二維鈦酸鋰納米片。石墨烯基鈦酸鋰納米片是以石墨烯基無定形TiO2薄膜為前驅體,在N2保護下與LiOH高溫反應生成,其多級孔結構和高比表面積有利于鋰離子的吸附和轉移,元素摻雜后能夠提升鈦酸鋰的導電性,同時石墨烯作為導電基底可以提高復合材料的導電性。本發明的二維鈦酸鋰納米片可用作鋰離子電池的負極材料,展現出優秀的電化學性能,并具有贗電容行為。
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