浙江工业大学材料科学与工程学院陶新永教授、张文魁教授与化学工程学院王建国教授以及美国斯坦福大学材料系Yi Cui教授合作，在高性能锂硫电池设计及储能机制研究方面取得进展，研究成果近期发表于材料科学领域国际著名期刊《纳米快报》，详见：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl502331f 。
　　近年来，锂硫电池逐渐成为新型高容量二次锂电池研究的热点。该研究率先尝试将Magnéli型氧化物用于锂硫电池正极复合材料。以TiO2纳米管为前驱体，用SiO2包覆保护，利用氢气热还原法，通过控制还原温度和时间制备出系列Magnéli相亚氧化钛(TinO2n-1)，实现了材料导电率和表面化学状态的可控，并将其应用于硫电极载体材料，所得电池材料在0.1C倍率下放电容量大于1040 mAhg-1, 经100次循环后容量保持率为99%（图2）。Magnéli型氧化物与常规多孔碳材料相比，以其作为硫的载体材料具有以下两方面优势：一是Magnéli型氧化物导电性和化学稳定性优于常规多孔碳载体材料，其纳米结构的高比表面积和丰富孔隙结构可实现Li2Sx物理吸附。二是Magnéli型氧化物表面大量氧空位以及低配位钛原子是硫离子的“捕获陷阱”（图1），可以实现对Li2Sx的强化学吸附，从而有效抑制穿梭效应，提高电池循环稳定性。
　　该成果将实验（图2）和第一性原理计算（图1）充分结合，揭示了氧化物在锂硫电池中的作用机制，为新型高效锂硫电池的设计和开发提供了重要实验及理论依据。该成果得到了国家自然科学基金及浙江省自然科学基金杰出青年基金资助。
　　《纳米快报》（Nano Letters）是美国化学会创办的国际顶级期刊，主要报道国际纳米材料与纳米技术领域内的最新研究成果，影响因子为12.94，在中科院分区中为1区TOP期刊。