Los NC de TiO2 dopados con vanadio se destacan como un candidato prometedor para aplicaciones de almacenamiento de energía debido a su alta conductividad eléctrica y propiedades redox. Sin embargo, el comportamiento termodinámico del material en condiciones de trabajo no se ha explorado y las razones de su rendimiento superior siguen sin estar claras. Este estudio explora el uso de una combinación de técnicas avanzadas de espectroscopia in situ, que incluyen espectroscopia de absorción de rayos X (XAS), espectroelectroquímica (SEC) y espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) para proporcionar conocimientos sin precedentes sobre los intrincados mecanismos de reacción electroquímica dentro de estos nanocristales. Los cálculos de la teoría funcional de la densidad y la EIS revelan el papel activo de los iones V sustitucionales en la red de anatasa de TiO2 como donantes de electrones, mejorando la carga superficial y la densidad de portadores y mejorando las propiedades pseudocapacitivas.