近日，我院黄绍专教授团队在过渡金属硫族化合物的性能增强和失效机制方面取得了新的研究进展，研究成果以“Deciphering the performance enhancement, cell failure mechanism, and amelioration strategy of sodium storage in metal chalcogenides-based anodes”为题发表于国际著名期刊《Advanced Materials》。我院硕士研究生李彤为论文第一作者，黄绍专教授为论文通讯作者，中南民族大学为论文第一署名单位。

近年来，过渡金属硫族化合物（TMC）因其较高的储钠理论比容量和良好的电化学活性而被广泛研究。然而，TMC在醚类电解液中呈现出显著的性能增强及电池失效现象，至今尚未有人揭示，这严重阻碍了TMC的发展与应用。

针对上述问题，该工作首次聚焦TMC在醚类电解液中的性能增强及电池失效现象，深入探索了其作用机制。以CoS₂为研究对象，该工作发现CoS₂在循环中发生CoS₂→多硫化钠（NaPSs）→Co/Cu_1.8S不可逆相变，从而诱导电极形貌/结构的优化与重构，形成三维多孔网络结构，促进储钠性能的增强。同时，NaPSs的形成引发了穿梭效应，造成Na金属腐蚀及电池微短路，从而引起电池失效。随后该工作通过电极电势、理论计算系统探索了不同金属硫化物的失效规律与机制。最后，该工作分别从材料层面和电池层面对电极进行修饰改性，使得电池的循环性能大幅增强（>1000圈）。该研究揭示了TMC基负极材料的电化学性能增强和失效机制，为TMC基材料的设计和优化提供了重要指导。

文章信息：Tong Li, Boxi Wang, Haobin Song, Peng Mei, Junping Hu, Manman Zhang, Guanghui Chen, Dong Yan, Daohong Zhang, Shaozhuan Huang*. Deciphering the performance enhancement, cell failure mechanism, and amelioration strategy of sodium storage in metal chalcogenides-based anodes. Advanced Materials, 2024, 2314271, DOI: 10.1002/adma.202314271.

文章链接：https://doi.org/10.1002/adma.202314271

作者：李彤    责编：张道洪     审核：祁帆      发布：艾丽菲拉    发布时间：2024-04-08