近日，鄭州大學材料科學與工程學院高溫功能材料研究所張佳楠教授帶領的先進能源催化功能材料課題組在國際頂級期刊《Angewandte Chemie International Edition》上發(fā)表題為“Evolution of Stabilized 1T-MoS2 by Atomic-Interface Engineering of 2H-MoS2/Fe-Nx towards Enhanced Sodium Ion Storage”的最新原創(chuàng)性研究論文，張佳楠教授和中國科學院大連化學物理研究所鄧德會研究員為共同通訊作者，夏會聰研究員為論文第一作者，鄭州大學材料科學與工程學院為第一作者單位和通訊單位。

在“雙碳”目標下，可再生能源逐步成為能源消費增量的主體。在推動可再生能源利用的關鍵技術中，儲能技術的發(fā)展已成為實現“雙碳”目標的重要支撐技術之一。與技術相對成熟的鋰離子電池（LIBs）相比，鈉離子電池（SIBs）由于鈉（Na）資源豐富、成本低廉等優(yōu)勢，在大規(guī)模儲能領域中展現出廣闊的應用前景。然而，由于鈉離子（Na+）半徑較大，在傳統的負極材料中儲存容量低，嚴重制約了SIBs的產業(yè)化發(fā)展。具有金屬導電性質的1T相硫化鉬（MoS2）被認為未來重要的SIBs負極材料，但制備過程中易相變使其難以獲得，并且其在充放電過程中導致部分容量不可逆也制約著該材料的進一步發(fā)展。因此，在充放電過程中精準調控MoS2的結構穩(wěn)定性以及可逆相變是提高其儲鈉性能的關鍵科學問題。針對這一重要問題，本工作從典型的氮摻雜碳限域單原子鐵（SA Fe-N-C）材料出發(fā)，通過原子-界面工程在SA Fe-N-C基底上合成2H-MoS2納米結構，具有鐵磁性自旋極化SA Fe-N-C在功函數差異驅動下電子通過Fe-S鍵轉移至2H-MoS2上，實現2H-MoS2在充放電過程中原位生成1T-MoS2，1T/2H-MoS2可高效可逆演化，在SIBs性能評估中表現出穩(wěn)定的倍率性能和長循環(huán)性能。該工作在之前通過Fe-N-C自旋態(tài)調控實現鈉離子固體電解質界面（SEI）膜可逆轉化的基礎上，進一步發(fā)現Fe-N-C通過電子轉移行為在一定程度上穩(wěn)定了二維材料結構，為實現二維材料在二次電池中的長循環(huán)性能提供了一種新的思路。

近年來，張佳楠教授團隊圍繞著碳復合能源相關材料的制備與性能研究方面開展了大量的研究工作，并取得了一系列的創(chuàng)新成果。

該工作得到國家自然科學基金、鄭州大學青年創(chuàng)新團隊、鄭州大學人才啟動經費支持。

全文鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202218282