Il team di ricerca del Prof. Xiaobo Ji e del Prof. associato Guoqiang Zou ha proposto un'ingegnosa strategia ingegneristica per le vacanze di ossigeno (OV) per realizzare il doping anionico ad alto contenuto in TiO ₂ e ha offerto preziose informazioni sull'ideazione di materiali per elettrodi con cinetica di trasferimento di carica rapida nella fase di massa. L'articolo intitolato "Drogaggio di anioni ad alto contenuto (S/Se/P) assistito da ingegneria dei difetti con cinetica di trasferimento di carica rapida per condensatori agli ioni di sodio ad alte prestazioni" è pubblicato in Bollettino Scientifico . Xinglan Deng è indicato come primo autore e il Prof. Guoqiang Zou come autore corrispondente.

Il processo determinante per lo stoccaggio del sodio in TiO ₂ dipende fortemente dal trasferimento di carica che avviene nei materiali degli elettrodi a causa del suo coefficiente di diffusione inferiore e della conduttività elettronica. Oltre a ridurre la distanza di diffusione di ioni/elettroni, l'aumento della mobilità ionica/elettronica nel reticolo cristallino è molto importante per il trasporto di carica. Qui, viene proposta un'ingegneria OV assistita nella strategia di drogaggio di anioni ad alto contenuto (S/Se/P) per migliorare la sua cinetica di trasferimento di carica per prestazioni di stoccaggio del sodio ultraveloci. I calcoli teorici hanno previsto che l'ingegneria OV evochi il drogaggio spontaneo S in TiO ₂ fase e raggiunge un'elevata concentrazione di drogante anionico per determinare donatore di elettroni allo stato di impurità e delocalizzazione elettronica su siti occupati da S, che può ampiamente ridurre la barriera migratoria del Na+. Di conseguenza, misurazioni sperimentali convalidano la realizzazione del drogaggio di anioni ad alto contenuto (S/Se/P) e la diffusività e conduttività degli ioni Na significativamente migliorate nei materiali degli elettrodi preparati.

L'A-TiO . ottimizzato ₂ -x-S/C anodo (con contenuto di S del 9,82 at%) mostra una capacità di velocità straordinariamente elevata con 209,6 mAh g ^-1 a 5000 mA g ^-1 . Quando applicato come materiale anodico, il SIC assemblato fornisce una densità di energia ultraelevata di 150,1 Wh kg ^-1 con una densità di potenza di 150 W kg ^-1 . Questo lavoro fornisce una nuova strategia per realizzare il drogaggio ad alto contenuto di anione, e migliorare la cinetica di trasferimento di carica per TiO ₂ , che fa luce sulla progettazione di materiali per elettrodi con cinetica rapida.