DOI: 10.1016/j.jpcs.2022.110889

通过控制环境湿度，采用简便的单针静电纺丝技术制备了Lu2Ti2O7纳米线、纳米管和管中线结构。在20%的大气湿度下，形成了直径约为150nm的Lu2Ti2O7纳米线。在40%的大气湿度下，获得了Lu2Ti2O7纳米管和管中线结构。Lu2Ti2O7纳米管的外径为80nm-200nm，壁厚为10nm-15nm。Lu2Ti2O7管中线结构的外径、外壁厚度和嵌入线径分别为100-120、10-15和10-15nm。作为锂离子电池负极材料时，在100mAh·g-1下进行50次充放电循环后，Lu2Ti2O7纳米管和管中线结构保持167.35mAh·g-1的比容量，而Lu2Ti2O7纳米线的比容量保持143.45mAh·g-1。总体而言，Lu2Ti2O7纳米管和管中线结构表现出比Lu2Ti2O7纳米线更好的循环稳定性和倍率性能。

图1.Lu2Ti2O7样品的X射线衍射图：（a）Lu2Ti2O7纳米线；（b）Lu2Ti2O7纳米管和管中线结构。

图2.40%大气湿度下获得的Lu2Ti2O7纳米管和管中线结构的（a）大比例尺SEM图像和（b）放大SEM图像；（c）40%大气湿度下获得的Lu2Ti2O7纳米管的放大SEM图像；（d）20%大气湿度下获得的Lu2Ti2O7纳米线的SEM图像。

图3.（a）Lu2Ti2O7纳米管和管中线结构的大比例尺TEM图像、SAED图谱（插图）和（b）放大TEM图像；（c）单个Lu2Ti2O7管中线结构的TEM和（d）HR-TEM图像。

图4.单个Lu2Ti2O7管中线结构的元素映射图像。

图5.Lu2Ti2O7纳米线的TEM图像（a）、SAED图谱（插图）、HR-TEM图像（b）和EDS图谱。

图6.电纺Lu2Ti2O7纳米线、Lu2Ti2O7纳米管和管中线结构的形成机理图。

图7.作为锂离子电池负极材料时，（a）Lu2Ti2O7纳米线以及（b）Lu2Ti2O7纳米管和管中线结构在100mAh·g-1下进行不同循环的充放电曲线。作为锂离子电池负极材料时，（c）Lu2Ti2O7纳米线、纳米管和管中线结构在100mAh·g-1下的循环性能，（d）库仑效率和（e）倍率性能。