DOI: 10.1002/smll.202107890

层状钛酸盐在混合钠离子电容器（NICs）中具有巨大的潜力。然而，较差的导电性和缓慢的反应动力学是钛酸盐实际应用的关键问题。本文报道了一种通过静电纺丝结合层间工程工艺合成钛酸镁分层空心球嵌入碳纳米纤维（表示为MTO@C）的方法。3D导电碳框架有助于提高无粘合剂电极的电子导电性，而通过掺入Mg2+离子来扩大钛酸盐分层空心球的层间距有助于降低电荷转移电阻并暴露更多的Na存储活性位点。相互连接的空心球可以有效地适应重复循环过程中的体积膨胀。结果表明，MTO@C电极在1A/g下可提供136mAh/g的高容量，并且使用寿命长。以MTO@C为负极，活性炭为正极组装的NIC装置在112W/kg时可产生110.3Wh/kg的高能量密度，在41.9Wh/kg时可产生5380W/kg的高功率密度，5000次循环后的容量保持率高达80%。

图1.MTO@C纳米纤维合成示意图。

图2.a）SiO2球体、b）SiO2@TiO2球体、c）SiO2@TiO2@C纳米纤维、d）KTO@C纳米纤维和e）MTO@C纳米纤维的FESEM图像。f,g）单根MTO@C纳米纤维的TEM图像，h）HAADF-STEM图像，和i-l）相应的元素映射图像。

图3.a）MTO@C纳米纤维和KTO@C纳米纤维的XRD图谱，b）XPS全扫描光谱，c）Ti2p XPS光谱，和d）拉曼光谱。

图4.a）MTO@C电极在不同扫描速率下的CV曲线，b）GCD曲线。c）MTO@C和KTO@C电极的倍率性能，及d）循环性能。

图5.a）MTO@C//AC NIC的示意图，b）CV曲线，和c）CP曲线。d）MTO@C//AC与其他报告的NIC设备的Ragone图。e）MTO@C//AC NIC设备在1A/g下的循环性能。