Nanoporous　anatase　TiO2　mesocrystals　with　tunable　architectures　and　crystalline　phases　were　successfully　fabricated　in　the　presence　of　the　butyl　oleate　and　oleylamine.　Especially,　the　introduced　surfactants　served　as　a　carbon　source,　bring　a　uniform　carbon　layer　(about　2–8　nm)　for　heightening　the　electronic　conductivity.　The　carbon　coated　TiO2　mesocrystals　assembled　from　crystalline　tiny　subunits　have　more　space　sites　for　sodium-ion　storage.　When　the　material　was　applied　as　an　electrode　material　in　rechargeable　sodium-ion　batteries,　it　exhibited　a　superior　capacity　of　about　90　mA　h　g−1　at　20　C　(1　C　=　168　mA　g−1)　and　a　highly　reversible　capacity　for　5000　cycles,　which　is　the　longest　cycle　life　reported　for　sodium　storage　in　TiO2　electrodes.　©　2017　Elsevier　B.V.