El equipo de investigación del profesor Xiaobo Ji y el profesor asociado Guoqiang Zou ha propuesto una ingeniosa estrategia de ingeniería de vacantes de oxígeno (OV) para realizar el dopaje aniónico de alto contenido en TiO. ₂ y ofreció información valiosa sobre el diseño de materiales de electrodos con cinética de transferencia de carga rápida en la fase de volumen. El artículo titulado "Dopaje de aniones de alto contenido (S / Se / P) asistido por ingeniería de defectos con cinética de transferencia de carga rápida para capacitores de iones de sodio de alto rendimiento" se publica en Boletín de ciencia . Xinglan Deng figura como primer autor y el profesor Guoqiang Zou como autor correspondiente.

El proceso de determinación de la velocidad para el almacenamiento de sodio en TiO ₂ depende en gran medida de la transferencia de carga que ocurre en los materiales del electrodo debido a su coeficiente de difusión inferior y conductividad electrónica. Además de reducir la distancia de difusión de iones / electrones, el aumento de la movilidad iónica / electrónica en la red cristalina es muy importante para el transporte de carga. Aquí, Se propone una ingeniería de OV asistida en una estrategia de dopaje de aniones de alto contenido (S / Se / P) para mejorar su cinética de transferencia de carga para un rendimiento de almacenamiento de sodio ultrarrápido. Los cálculos teóricos han predicho que la ingeniería OV evoca el dopaje S espontáneo en TiO ₂ fase y logra una alta concentración de dopante aniónico para provocar el estado de impureza del donante de electrones y la deslocalización electrónica sobre los sitios ocupados por S, que puede reducir en gran medida la barrera migratoria de Na +. Respectivamente, Las mediciones experimentales validan la realización de dopaje de aniones de alto contenido (S / Se / P) y la difusividad y conductividad de iones de Na significativamente mejoradas en materiales de electrodos preparados.

El A-TiO optimizado ₂ El ánodo -x-S ​​/ C (con contenido de S de 9,82 en%) exhibe una capacidad de velocidad extraordinariamente alta con 209,6 mAh g ^-1 a 5000 mA g ^-1 . Cuando se aplica como materiales de ánodo, el SIC ensamblado ofrece una densidad de energía ultra alta de 150,1 Wh kg ^-1 con una densidad de potencia de 150 W kg ^-1 . Este trabajo proporciona una nueva estrategia para realizar el dopaje de alto contenido de aniones, y mejorar la cinética de transferencia de carga para TiO ₂ , que arroja luz sobre el diseño de materiales de electrodos con cinética rápida.