上海交通大学「国家杰青」黄富强/董武杰最新AM丨焦耳热冲击制备部分无序Ti₂Nb₁₀O₂₉₋ₓ实现优异储锂性能！

高功率锂离子电池在机械能量回收、高速无人机和深海作业等领域需求迫切。具有Wadsley-Roth剪切相的钛铌氧化物（如Ti₂Nb₁₀O₂₉）因其开放结构被视为有前景的负极材料，但Ti/Nb原子的有序排列限制了Li⁺迁移和高倍率性能。本研究旨在通过非晶前驱体结合焦耳热冲击策略，制备具有氧空位的部分无序Ti₂Nb₁₀O₂₉₋ₓ，以打破有序排列对Li⁺扩散的限制。研究采用超快加热（≈500°C s⁻¹）和淬火（≈250°C s⁻¹）技术锁住非晶态中的原子无序排列，成功制备出部分无序结构。结论表明，该无序结构使Li⁺扩散系数提升10倍，电子电导率提升4个数量级。所制备的材料在0.1 C下容量达353 mAh g⁻¹，150 C超高倍率下仍保持112 mAh g⁻¹，并具备-40°C至80°C的宽温域工作能力，5000次循环后容量保持率优异（10 C下每循环衰减仅0.006%）。这项研究为通过调控原子有序度设计高功率电池材料提供了新范式。