铁超掺杂二氧化钛负极的缺陷协同调控及其钠离子电池性能优化研究

本研究针对钠离子电池(SIBs) TiO2负极存在的电子导电性差和钠离子扩散动力学缓慢等问题，通过闪烧技术实现10 at.%铁超掺杂并引入非平衡氧空位，显著提升了材料导电性和储钠容量，为下一代SIBs负极缺陷工程策略提供了新方向。

　　

钠离子电池(Sodium-Ion Batteries, SIBs)的二氧化钛(TiO₂)负极材料面临两大瓶颈：低电子导电性和缓慢的钠离子扩散动力学。尽管异质原子掺杂和氧空位引入等缺陷工程方法已被用于改善这些性能，但铁超掺杂(Fe-hyperdoping)与非平衡氧空位(在外部电场作用下生成)的协同效应尚未被探索。本研究采用闪烧技术(flash sintering)在TiO₂中实现10 at.%的铁超掺杂，开发出高性能SIBs负极材料。通过系统比较闪烧掺杂TiO₂与传统烧结掺杂TiO₂的电化学性能，发现前者在导电性和钠离子存储容量方面均有显著提升。这些发现为下一代SIBs负极的缺陷工程策略提供了新的见解。