近日，材料学院冯婷博士研究生（导师：任凤章教授）在化学领域国际顶级期刊《Angew. Chem. Int. Ed.》（中科院一区TOP期刊，IF=16.1）上发表题为：“Cascade Selenization Regulated the Electronic Structure and Interface Effect of Transition Metal Sulfides for Enhanced Sodium Storage”的研究论文。冯婷博士生为第一作者，河南科技大学材料科学与工程学院为论文的第一署名单位。

CoS₂作为典型的转化型储钠阳极，具有高理论容量、独特的四电子反应机制、多重价态和结构多样性等优势。然而，其低的本征电导率（1.63×10⁻⁵ S cm⁻¹）易导致储钠过程中离子/电子传输动力学过程缓慢，倍率性能不足，储钠优势被弱化。目前，已报道研究表明通过导电碳改性、组分调控和结构设计等策略可以在一定程度上弥补CoS₂ 基材料本征电导率低的问题，但大多数是基于其外部的修饰。该论文报道了一种逐级Se化实现界面与电子结构双向调控的策略，显著提升了CoS₂本征电导率，同时构建的同源钴基异质结进一步增强了材料的界面效应和储钠活性。实验结合理论计算结果证实这种特殊异质结构Se-CoS₂/CoSe₂的形成过程为：一步硫硒化过程中优先形成CoS₂组分。随后，Se逐步取代CoS₂中的S位点，富Se区以完全取代产物CoSe₂为主，缺Se区以不完全取代Se-CoS₂为主。得益于这种基于Se-CoS₂的电子结构调控和CoS₂/CoSe₂异质结间的界面调控，优选的复合材料表现出突出的倍率性能和高的储钠容量。该研究为提升低电导率活性材料和新型异质结构的设计提供了思路。

原文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202420504

通讯员/马红燕（材料科学与工程学院）