Forskargruppen för prof. Xiaobo Ji och associerade professor Guoqiang Zou har föreslagit en genial syrgasvakans (OV) ingenjörsstrategi för att förverkliga anjonisk dopning med högt innehåll i TiO ₂ och erbjöd värdefull insikt om att utforma elektrodmaterial med snabbladdningskinetik i bulkfasen. Artikeln med titeln "High content anion (S/Se/P) doping assisted by defect engineering with quick charge transfer kinetics for high-performance sodium ion conditors" är publicerad i Science Bulletin . Xinglan Deng listas som första författare och professor Guoqiang Zou som motsvarande författare.

Den hastighetsbestämande processen för natriumlagring i TiO ₂ är starkt beroende av att laddningsöverföring sker i elektrodmaterialen på grund av dess sämre diffusionskoefficient och elektroniska konduktivitet. Förutom att minska diffusionsavståndet för jon/elektron, ökningen av jonisk/elektronisk rörlighet i kristallgitter är mycket viktig för laddtransport. Här, en OV-teknik som assisteras i anion (S/Se/P) dopningsstrategi med högt innehåll för att förbättra sin laddningsoverföringskinetik för ultrasnabb natriumlagringsprestanda föreslås. De teoretiska beräkningarna har förutsagt att OV-teknik framkallar den spontana S-dopningen till TiO ₂ fas och uppnår hög anjonisk dopningskoncentration för att åstadkomma föroreningsstatus elektrondonator och elektronisk delokalisering över S ockuperade platser, vilket i hög grad kan minska migrationsbarriären för Na+. Följaktligen, experimentella mätningar validerar insikten om anjon (S/Se/P) dopning med hög innehåll och den väsentligt förbättrade Na -jondiffusiviteten och konduktiviteten i beredda elektrodmaterial.

Den optimerade A-TiO ₂ -x-S/C-anod (med S-innehåll på 9,82 vid%) uppvisar utomordentligt hög hastighet med 209,6 mAh g ^-1 vid 5000 mA g ^-1 . När det appliceras som anodmaterial, den monterade SIC levererar en ultrahög energitäthet på 150,1 Wh kg ^-1 vid en effekttäthet på 150 W kg ^-1 . Detta arbete ger en ny strategi för att inse den höga innehållsdopningen av anjon, och förbättra laddningsoverföringskinetiken för TiO ₂ , som belyser konstruktionen av elektrodmaterial med snabb kinetik.