近期，南开大学的梁嘉杰教授和江苏师范大学的赖超教授共同开发了一种含有TiO2颗粒的高性能锂电负极材料，其包含良好分散的SiO2、TiO2和碳的三维多孔核/壳纤维骨架，能实现了均匀Li沉积的有效监管，防止锂枝晶的生成。此项研究成果已在Advanced Science期刊上发表了“Superlithiophilic amorphous SiO2-TiO2 distributed into porous carbon skeleton enabling uniform lithium deposition for stable lithium metal batteries”。
相关人员透露，在超大电流密度10mAcm-2时，非晶SiO2和TiO2也可以有效控制金属Li在多空核/壳纤维内部的成核和沉积。另外，交联的导电纤维及其高度多孔性能使材料具有良好的电导性能、快速离子传输特性和良好的机械强度，从而可以受得住电镀/剥离循环中大量的锂离子输入，优化电池循环与倍率性能。
SiO2，即二氧化硅，是一种酸性氧化物，具有较高的熔沸点和较好的化学稳定性，能作为性能优异的电极材料，不过体积膨胀与吸收应力较大。
TiO2，即二氧化钛，由于拥有合适的放电平台（1.7V vs Li/Li^+），可以避免电解质的分解和锂枝晶的形成，被认为是最有希望的替代石墨的候选者。但相对于Si电极，它比容量较低，且电导性和倍率性能较差。
因此，研究人员结合SiO2与TiO2的优缺点，将其与碳一起构筑三维碳纤维基骨架，该结构具有降低局部电流密度和确保足够锂离子通量；容纳调节锂负极在电镀/剥离过程中的体积变化；Li沉积于三维基体的内部而非直接到表面阻止了枝晶生长等的优点。
