由于缓慢的离子扩散动力学和电解液在电池电极中不利的传质，快充锂离子电池(LIB)的材料开发仍然面临着巨大的挑战。

近日，中国石油勘探开发研究院Jianming Li，中科大焦淑红，北京工业大学Pengfei Yan报道了一种介孔单晶钛酸锂（MSC-LTO）微棒，它可以在LiBs中实现出色的快充电性能和优异的长期稳定性。

文章要点

1）研究人员通过简单的溶液法合成了MSC-LTO微棒，然后进行了可控热转变。所制备的MSC-LTO微棒的特点是具有单晶结构，整个单晶体内部都有相互连接的气孔。这些特性不仅缩短了锂离子扩散距离，还允许电解液在电池循环过程中渗透到单晶内部。

2）MSC-LTO微棒表现出前所未有的高倍率性能，在10 C时放电比容量达到~174 mAh g⁻¹，与其理论放电容量接近，在50 C时放电比容量达到~169 mAh g⁻¹。更重要的是，多孔单晶微棒在长期循环测试中极大地缓解了结构退化，在20 C下10,000次循环后提供了约92%的初始容量。

这项工作为设计多孔单晶材料提供了一种新的策略，并为开发用于快充锂离子电池的材料提供了一个新的平台。

参考文献

Xu Jin, et al, Mesoporous single-crystal lithium titanate enabling fast-charging Li-ion batteries, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202109356

https://doi.org/10.1002/adma.202109356