简介： 本发明实施例公开一种大尺寸二维钛酸锂(Li4Ti5O12)纳米片、其制备方法及应用。该二维钛酸锂纳米片是由钛酸锂纳米颗粒在石墨烯表面组装形成，具有多级孔结构，保留石墨烯基底的样品为石墨烯基二维钛酸锂纳米片，用其他元素掺杂的样品为石墨烯基元素掺杂的二维钛酸锂纳米片，除去石墨烯基底的样品为纯的二维钛酸锂纳米片。石墨烯基钛酸锂纳米片是以石墨烯基无定形TiO2薄膜为前驱体，在N2保护下与LiOH高温反应生成，其多级孔结构和高比表面积有利于锂离子的吸附和转移，元素掺杂后能够提升钛酸锂的导电性，同时石墨烯作为导电基底可以提高复合材料的导电性。本发明的二维钛酸锂纳米片可用作锂离子电池的负极材料，展现出优秀的电化学性能，并具有赝电容行为。