铝电池是一种安全、可持续的高能量密度电化学储能解决方案。高性能铝离子电池需要合适的电极材料，能够很容易地嵌入具有高电荷的Al³⁺。

近日，法国索邦大学Damien Dambournet报道了锐钛矿型TiO₂的Al³⁺插层化学，以及化学修饰如何影响Al³⁺的吸附。

文章要点

1）研究人员使用氟化物和氢氧化物掺杂来产生高浓度的钛空位。这些杂阴离子和钛空位的共存导致复杂的插入机制，这归因于三种不同类型的宿主位点：天然间隙位点，单个Ti空位位点和成对的Ti空位位点。

2）研究发现，Al³⁺会在修饰的TiO₂结构内引起强烈的局部变形，从而影响相邻宿主位点的插入特性。

总体而言，在设计用于多价电池的新型电极材料时，应考虑由高极化Al³⁺的嵌入引起的特定结构特征。

Atomic Insights into Aluminium-Ion Insertion in Defective Anatase for Batteries Christophe Legein, Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI：10.1002/anie.202007983

https://doi.org/10.1002/anie.202007983