TiO2是一种廉价的金属氧化物,在二次电源负极领域有较大的应用潜力。但是TiO2的电化学活性常常受限于其自身的低电导率和较慢的嵌锂/钠反应速度。因此,通过调控TiO2的结构特征,来克服上述问题对于TiO2材料的实际应用有着重要的意义。日前,我院毋乃腾博士和其他合作者一起,利用模板-碳热还原-刻蚀的方法,成功合成了具有反蛋白石结构和氮掺杂碳包覆的TiO2。研究发现,这样的TiO2具有多重的结构优势:二次反蛋白石结构缩短了锂离子和电子的传输路径;聚四乙烯吡啶在碳热过程中不仅形成了氮掺杂的碳包覆层,而且还在TiO2材料表面形成了一定数量的氧空位。这样的结构设计诱导了赝电容的贡献,从而实现了快速稳定的锂离子存储。相关研究成果以我院为第一单位发表在国际电化学权威期刊《Electrochimica Acta》上(IF:5.116,中科院分区一区)。
文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013468619300544