近日，我校海洋装备与机械工程学院吴启辉教授、邓丁榕副教授团队的研究成果“Mn-Doped-Iron Sulfide as Long-Term Stability Anode for High-Performance Sodium-Ion Batteries at Wide Temperature and High-Rate Conditions”（锰掺杂硫化铁作为宽温度、高倍率条件下高性能钠离子电池的长稳定性负极）在国际材料领域权威期刊《Advanced Functional Materials》上发表（["中国科学院"]大类一区TOP期刊IF=19）。

金沙js6038为论文第一单位和唯一通讯单位，研究生叶永琪为论文第一作者，邓丁榕、李桂芳以及吴启辉老师为通讯作者，曾叶、翁建春和樊晓红老师参与部分工作。

铁基硫化物因理论容量高，被视为钠离子电池（SIBs）的潜在负极材料。该研究通过一步溶剂热法结合后续退火硫化工艺，成功制备出一种新型三维复合负极材料（MFS@rGO）。该材料由Mn掺杂Fe?S?（MFS）嵌入N掺杂还原氧化石墨烯（rGO）构成。N掺杂rGO不仅构建了稳定的导电网络，还能与Mn掺杂协同作用，有效抑制多硫化物穿梭效应、缓解体积膨胀，大幅提升电极的结构稳定性与循环寿命。得益于多方面协同效应，MFS@rGO在-40°C至60°C的宽温度范围内展现出优异的电化学性能。在常温高电流密度测试条件下，即便以50A/g的超高倍率循环10万次，容量仍能维持在206.14 mAh/g，且几乎无衰减。在全电池测试中，该材料同样表现出优异性能。该研究为通过金属原子掺杂调控晶格膨胀提供了多尺度理论支撑，也为构建可在极端温度与高电流倍率下稳定工作的钠离子电池提供了新策略。

（文/图：海洋装备与机械工程学院/编辑：宣传部）