西工大艾伟教授Small：分子插层可控诱导MoSe2发生相变实现持久的钠离子存储

第一作者：刘磊

通讯作者：艾伟*

单位：西北工业大学

1T-MoSe₂由于其卓越的电导率和较大的层间距，在电化学储钠方面展现出卓越的潜力。然而，由于Mo 4d轨道上的电子不完全占据而导致的1T相的热力学不稳定性，给其直接应用带来了挑战。通过在MoSe₂层间引入导电碳层，构建超晶格结构可以有效防止其再堆积，提升1T相的稳定性。不幸的是，MoSe₂和导电碳层之间较弱的界面耦合通常会导致大量的电荷转移电阻和电压滞后。因此，优化MoSe₂/C超晶格结构并确保其具有高比例的1T相（>80%）对于提升整体性能至关重要。

近日，西北工业大学艾伟教授在国际知名期刊Small上发表了题为“Molecular Intercalation Enables Phase Transition of MoSe₂ for Durable Na-Ion Storage”的论文。该研究提出了一种分子插层策略，用于制备具有超晶格结构并富含高比例热稳定1T相的1TR/2H-MoSe₂@C复合材料。该超晶格结构及其界面共价键显著提升了电极的结构稳定性，并极大地促进了电荷转移。得益于这些结构优势，1TR/2H-MoSe₂@C在钠离子存储过程中表现出极为优异的电化学性能，并在2 A g⁻¹的电流密度下稳定循环1500圈。

在以乙二醇为溶剂合成MoSe₂的过程中，水热条件下容易自发形成Se空位。通过引入供电子官能团（例如-OH）占据Se空位，有助于调控Mo 4d轨道的电子结构，从而降低从2H到1T的相转换势垒。此外，嵌入1T-MoSe₂层间的乙二醇分子在热处理过程中原位转换为导电碳层，可以显著提升1T相的稳定性。

富1T-MoSe₂与导电碳层形成超晶格结构，并以强化学键结合，显著提升了1TR/2H-MoSe₂@C复合材料的结构稳定性和电子导电性。得益于这些结构优势，1TR/2H-MoSe₂@C在电化学反应过程中具有极佳的可逆性，并在2 A g⁻¹的电流密度下稳定循环1500圈。

基于1TR/2H-MoSe₂@C负极和磷酸钒钠正极组装的钠离子全电池显示出194 Wh kg⁻¹的高能量密度，该性能可媲美商用电池，显著突出了富1T相结构的优越性。

该研究采用了一种分子插层策略，用于可控诱导相变及界面结构构筑，加速了碳基复合材料的反应动力学，并建立了异质界面耦合与器件性能的内在关联。在钠离子存储过程中，该负极材料表现出极为优异的倍率性能。这项工作为过渡金属硫属化合物相结构的调控提供了一种简单可行的新策略，显著拓宽了热稳定金属相硫属化合物的设计思路。

Molecular Intercalation Enables Phase Transition of MoSe₂ for Durable Na-Ion Storage

艾伟教授，现任西北工业大学柔性电子研究院教授、博导，主要从事电化学能源材料与技术、柔性储能器件及其智能集成研究。以第一和通讯作者在Advanced Materials、Nano Letters等国际著名学术期刊上发表SCI收录论文50余篇，论文总引用4000余次，H因子34。已授权/公开中国发明专利20项。主持国家自然科学基金面上项目、青年项目，军口国家级重点项目等国家级及省部级项目7项。担任Frontiers in Chemistry编委，《材料导报》“柔性电子”专刊客座编辑

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