重庆大学潘复生院士团队最新AFM：调控金红石型TiO2晶面实现微米级材料高容量镁离子存储
计算材料学
2025-10-02 21:16
文章摘要
本文研究背景聚焦于镁离子电池正极材料开发面临的挑战，即Mg²⁺在氧化物晶格中的强极化效应导致实际容量低于理论值。研究目的是通过精确控制金红石型TiO₂的晶体生长方向，暴露高反应活性(111)晶面与稳定(110)晶面，提升Mg²⁺存储性能。研究结论表明：(111)晶面主导的TiO₂表现出最优异的电化学性能，在100mA/g电流密度下循环1623次后仍保持119.2mAh/g容量，其优势源于该晶面可增强电子导电性、拓宽离子扩散通道并降低迁移能垒。通过TOF-SIMS、XPS和STEM等测试证实了Mg²⁺的有效插层，为设计高性能镁离子电池提供了新策略。
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