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温州大学&哈尔滨工程大学重磅Angew！

来源：时间：2024-02-01 10:10:59 浏览：854次

第一作者：Jinhang Li

通讯作者：侴术雷教授、陈玉金教授、朱春玲博士、赵赢营博士

通讯单位：温州大学、哈尔滨工程大学

DOI: 10.1002/anie.202318000.

研究背景

钠离子电池（SIBs）由于钠资源的广泛分布和较低的价格，已成为大规模储能系统（EESs）的竞争性候选者。然而，由于钠的高标准电位和大半径，SIBs的能量密度需要进一步提高。开发以过渡金属硫化物（TMSs）为代表的高容量转换反应基负极是提高SIBs能量密度的一种实用方法，在微尺度上与晶体结构密切相关的固有应变在电化学循环过程中对负极材料的结构稳定性和电荷扩散起着重要作用。结构工程是一种很有前途的宏观稳定阳极获取策略，因为它能有效地分散集中的局部应力。基于此，温州大学侴术雷教授和哈尔滨工程大学陈玉金教授等人报道了一种基于多界面内置电场（BEFs）结构驱动的应力耗散策略，设计超快、长期的钠离子存储阳极，制备了具有多界面BEFs和交错悬臂结构的二元Mo/Fe硫化物异质结构纳米棒。

文章要点

1、作者提出了一种应力耗散策略，获得在钠离子存储负极中的刚性结构稳定性和超快反应动力学。在此基础上，作为典型的代表性材料，设计并制备了具有交错悬臂结构和多界面的新型沙漠玫瑰状MoS₂/Fe₇S₈纳米棒（HMI-MFS-NRs）作为典型的代表性材料。

2、测试发现，纳米棒表现出极好地倍率性能，在电流密度为10.0 A g^-¹下电池容量为332.8 mAh g^-1，并且在5.0 A g^-1下超过循环900次后容量为374.7 mAh g⁻¹，优于其他金属硫族化合物。本文从微观和宏观层面，创造性揭示了多界面BEFs及其结构对Na⁺扩散和应力耗散机制的调节作用。本工作验证了调节内在应力和反应动力学对提高钠离子储存性能的重要性。