2025年9月8日,梅俊教授课题组在国际知名期刊《Nano Materials Science》,上发表题为 “Oxygen-bridged interfacial bonding over Sb2Se3-MXene heterostructures for promoting pseudocapacitive Na-ion storage”的研究性论文。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.nanoms.2025.07.007
二维MXene因其优异的导电性与可调控的层间距,被认为是一类极具潜力的电化学离子存储材料。其表面及边缘丰富的官能团为构建化学界面键合提供了灵活的设计空间。通过将二维MXene与其他离子活性电极材料进行合理复合,可有效调控电子结构并协同增强电化学反应,从而进一步提升可充电电池的综合性能。

在本研究中,通过引入界面氧桥结构,成功构建了Sb2Se3/Ti3C2Tₓ MXene异质结,旨在提升其赝电容型Na⁺存储性能。实验与理论计算结果表明,将一维Sb₂Se₃与氧端基修饰的二维MXene复合后,在界面处(Sb/Se–O–Ti)诱导出强烈的电子耦合作用,显著降低了Na⁺沿择优表面路径的扩散能垒,从而有效稳定了材料的钠化/去钠化循环过程,增强了电极的循环稳定性与结构耐久性。此外,本研究进一步揭示了氧桥键对界面电子转移及Na⁺吸附行为的显著调控作用,凸显了其在提升赝电容贡献与离子存储性能方面的关键角色。该工作不仅为设计高稳定性钠离子电池电极材料提供了新视角,也为缓解二维材料在电化学环境中的氧化问题提供了一种潜在的有效策略。
河南大学纳米科学与材料工程学院为论文第一通讯单位,上海大学材料基因组工程研究院唐程副教授为论文并列第一作者,河南大学梅俊教授和澳大利亚昆士兰科技大学孙子其教授为论文通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金委、河南省自然科学基金和中国博士后基金项目的支持。