目前各种纳米结构材料因其众多有利特征已被大量研究作为锂离子电池电极材料以增强电化学性能。然而，关于纳米结构如何增强锂储存性能的微观起源却知之甚少。鉴于此，韩国首尔国立大学Yung-Eun Sung 和Taeghwan Hyeon团队研究了锐钛矿TiO2纳米结构中增强锂储存的微观起源，提出了锐钛矿TiO2中过量锂储存的设计路线，通过在空心纳米结构内可逆连续相变为LiTiO2，可以克服长时间循环过程中的动力学限制，以实现增强的锂储存能力。研究人员设计了由~5nm尺寸的纳米晶互相连接组成的中空锐钛矿型TiO2纳米结构，其中纳米晶各自表现出晶体尺寸效应。通过原位XRD和XAS表征得出，锐钛矿型TiO2纳米晶体中锂的储存增强是由插入反应引起的，插入反应在连续相变期间扩展晶格（锐钛矿型TiO2→Li0.55TiO2→LiTiO2）。该材料单独使用可以达到理论锂储存极限并在长时间循环期间保持稳定的容量。
Dae-Hyeok Lee, Byoung-Hoon Lee, Arun K. Sinha, Jae-Hyuk Park, Min-Seob Kim, Jungjin Park, Heejong Shin, Kug-Seung Lee, Yung-Eun Sung, Taeghwan Hyeon, Engineering Titanium Dioxide Nanostructures for Enhanced Lithium-Ion Storage[J], J. Am. Chem. Soc., 2018.
DOI: 10.1021/jacs.8b09487
