瑞典查尔姆斯理工大学Ola Kenji Forslund：破译负极电池材料中的过渡金属扩散：NbxTi1−xO2中Nb扩散的研究

本文研究了锂离子电池负极材料中过渡金属Nb的扩散行为。传统观点认为掺杂的过渡金属在晶格中固定不动，但本研究通过μ+SR技术首次直接证明Nb离子在室温下即可发生扩散。研究发现Li与Nb同时运动但激活能不同（Li≈53 meV，Nb≈15 meV），表明两者通过不同路径扩散。研究提出了"Nb-Ti位交换"机制，解释了Nb在不破坏晶格完整性的情况下扩散的现象。这一发现打破了传统认知，指出需要考虑掺杂过渡金属的迁移行为来优化电池材料设计。通过抑制Nb扩散有望进一步提升快充TiO2阳极的循环寿命。