生化学院教师叶佳佳在Journal of Colloid And Interface Science期刊发表文章

构建独特的异质结构是提高过渡金属碲化物储钾能力、增强钾离子电池长循环稳定性的一种非常有效的方法。这种结构能产生内部电场，显著降低电荷转移活化能，并充当缓冲空间以缓解体积膨胀，从而通过化学键和静电力等强相互作用增加结构稳定性。过渡金属碲化物具有高导电性、大晶格间距、高密度和金属热传导性等优点，但其导电性较低，从而限制了其储钾能力并阻碍了电子/离子的传输，导致其倍率性能不尽人意。通过结合具有不同带隙的纳米晶体形成异质结构，可以产生具有内部电场的异质界面，从而增强表面反应动力学并促进电荷传输。在实际研究中，应仔细考虑不同成分的晶格错配和形态结构，以增强界面效应。

鉴于此，生化学院教师叶佳佳与北京化工大学宋继彬教授、烟台大学精准材料高等研究院陈阳老师进行合作研究，并在《Journal of Colloid And Interface Science》期刊（中科院1区，IF=9.4）发表了题为“Rational design of a setaria-like NiTe₂/MoS₂ semi-coherent heterogeneous interface for enhancing diffusion kinetics in potassium-ion batteries”的文章。

该工作设计并通过一步水热法结合碳化法合成了具有碳包覆的狗尾草状NiTe₂/MoS₂异质结（NiTe₂/MoS₂@C）。NiTe₂和MoS₂之间的异质结显示出良好的晶格失配度，从而产生了更稳定的结构。此外，NiTe₂与MoS₂的结合还能产生内部电场，从而增强钾离子的传输和电极材料的导电性。此外，紧密结合的碳层进一步提高了复合物的结构稳定性和导电性，从而减轻了NiTe₂/MoS₂的体积膨胀，增强了钾离子扩散动力学。NiTe₂/MoS₂@C复合材料表现出丰富的异质结构，并增强了界面效应，从而使钾离子电池具有显著提升的赝电容、出色的电化学可逆性和长循环寿命。此外，理论计算进一步阐明了NiTe₂/MoS₂异质结的高吸附能、优异的电子导电性和低钾离子扩散能垒，为全面理解NiTe₂/MoS₂@C负极的快速离子传输提供了依据。这项研究的成果为开发高倍率钾离子电池提供了新的策略，有助于推动高能充电电池技术的发展。

近年来，学院积极深化科研体系改革，显著增强科研经费支持力度，同时大幅提升了科研成果的表彰与激励机制，着重加强了创新型科研团队的培育与引领，成功获评多个省部级科研平台。这一系列举措促使学院科研工作呈现出蓬勃发展的态势，高质量科研成果如雨后春笋般涌现，高端科研项目申报与获批数量更是屡创新高，学院的整体科研实力实现了质的飞跃。此等成就不仅在我院师生中激发了浓厚的科研兴趣与热情，更加坚定了教师们追求科研卓越、勇攀科学高峰的信念与决心，为我院向建成具有鲜明特色和高水平的本科教育院校迈进奠定了坚实的科研基础，进一步提升了我们在同类院校中的科研竞争力和影响力。

图1 文章信息

图2 NiTe₂/MoS₂@C材料的合成示意图、平均电势曲线与电场形成机制示意图

撰稿人：何文

审核人：高星