Как известно, УНТ являются хорошим материалом для накопления ионов лития, способным быстро интеркалировать/деинтеркалировать ионы лития при низких напряжениях. Однако из-за реакций, протекающих между УНТ и электролитом, время работы таких электродов невелико. В свою очередь, проводились исследования, в которых в качестве материала электрода выступал TiO2, благодаря своей высокой емкости и химической стабильности. Поэтому международный коллектив исследователей предложил совместить воедино фазы TiO2 и УНТ в виде коаксиального нанокабеля (рис.1). С одной стороны, диоксид титана благоприятствует хранению ионов лития в УНТ, обеспечивая быстрый доступ ионов, с другой, УНТ, будучи хорошим электронным проводником, способствует хранению ионов лития в TiO2. Иными словами, емкость электрода, представляющего собой трехмерную структуру, построенную из коаксиальных нанокабелей (УНТ@TiO2), превосходит емкости электродов из TiO2 и УНТ в отдельности.
Для получения такого коаксиального кабеля исследователи провели контролируемый гидролиз тетрабутоксититана в присутствии УНТ, предварительно обработанного азотной кислотой для улучшения адгезии между УНТ и TiO2 (рис.2). Для того, чтобы доказать свое предположение о том, что электрохимические свойства УНТ@TiO2 превосходят свойства каждого из компонентов, авторами статьи была собрана ячейка, на которой исследовались свойства трех электродов – УНТ, TiO2 УНТ@TiO2 (рис.3). Оказалось, что для композитного электрода удельная емкость, приписываемая TiO2, достигает 212 мАч/г (в пересчете на массу TiO2), что гораздо больше емкости чистого TiO2 (66 мАч/г). В свою очередь, удельная емкость, приписываемая УНТ, также превосходит емкость чистых УНТ, обработанных азотной кислотой (406 мАч/г против 367 мАч/г при плотности тока 50 мА/г). Еще более значительная разница наблюдается при более высоких плотностях тока: при 3000 мА/г УНТ@TiO2 обладает удельной емкостью 244 мАч/г в области напряжений 0.01 и 3В, в котором УНТ без покрытия TiO2 имеет емкость 74 мАч/г, а TiO2 без УНТ вообще не накапливает ионов лития. Эти результаты говорят о том, что покрытие УНТ слоем TiO2 увеличивает его емкость в 3 раза. Еще одной отличительной чертой полученного электрода является долговечность: практически не наблюдается уменьшение удельной емкости спустя 100 циклов зарядки/разрядки при плотности тока 1000 мА/г.