中间相炭微球(MCMB)由于其内部的微晶结构以及外部独特的球形层状结构在锂离子电池领域得到广泛应用,作为钠离子电池的负极材料,也引起广泛重视。本文对中间相炭微球储钠机理进行了探究。另外,锐钛矿二氧化钛(TiO₂)具有较高的理论容量、较好的稳定性和倍率性能,被认为具有应用前景的钠离子电池负极材料。锐钛矿型TiO₂的竞争力主要在于TiO₂的高比表面积和三维开放结构,为钠的定位和钠离子扩散提供了有效的位点。本文为了提高锐钛矿TiO₂的导电性能并减小其充放电前后体积的变化,利用MCMB对TiO₂进行修饰改性。研究发现:中间相炭微球在800 ^oC处理后具有较宽的层间距(³47 pm),而天然石墨只有335 pm。因此,经800 ^oC处理的MCMB作为钠离子电池负极材料表现出较好的电化学性能,在25 mA g^-1的电流密度下循环100圈后可逆容量达到180 mAh g^-1,库伦效率高达99%。测试数据表明,钠离子能插入到MCMB的碳层中,即MCMB负极材料的主要储能机理是钠离子的嵌入/脱嵌机理。利用可探测的钠元素分布规律也有利于理解锂离子在MCMB中的储能机理。本研究通过煅烧方法合成锐钛矿中间相碳微球(TiO₂/MCMB)复合材料,分别在不同煅烧温度500 ^oC、600 ^oC、800 ^oC下处理,然后作为钠离子电池的负极材料。研究发现,经600 ^oC处理后的TiO₂/MCMB复合材料,在循环100次之后,其放电比容量能保持163 mAh g^-1的容量以及99.8%的高库伦效率。研究发现,MCMB可以提高TiO₂的导电性,进而提高复合材料的电化学性能。600 ^oC煅烧后的TiO₂具有较大的晶面间距,有利于钠离子的自由嵌入和脱出,同时也减小TiO₂充放电前后体积的变化。在本实验中,TiO₂/MCMB复合材料表现出良好的电化学性能,是一种具有应用潜力的钠离子电池负极材料。