锐钛矿TiO2具有钠化电压适宜、储量丰富以及结构稳定等优点，是潜在的钠离子电池(SIB)负极材料。然而，TiO2存在导电性差和Na+在其晶格内部迁移速率缓慢的不足。杂原子掺杂可以通过引入缺陷和氧空位提高TiO2的导电性，进而提升储钠性能。尽管在单杂原子掺杂方面进行了大量的研究，但关于双杂原子掺杂提升TiO2电化学性能的研究鲜有报道。
近日，内蒙古大学赵东元院士团队兰坤研究员与郭自洋研究员，在国际期刊Nano Letters上发表题为“DFT-Guided Design of Dual Dopants in Anatase TiO2 for BoostedSodium Storage”的文章。该文通过DFT计算预测了N和Se双掺杂对TiO2储钠性能的影响，同时预测了N和Se的最佳掺杂配比。在此基础上，通过简单的一锅法合成了N和Se双掺杂锐钛矿TiO2纳米颗粒。DFT和实验研究共同表明N和Se双掺杂不但提高了TiO2的导电性，而且降低了Na+扩散能垒。电化学性能测试表明N和Se掺杂原子百分比为1:3的锐钛矿TiO2表现出最优异的性能。
文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c03525
