MoN/CoTe/NiTe2多异质结复合材料的电子重构与插层-转化协同机制助力高性能钠离子存储

本文报道了一种新型MoN/CoTe/NiTe2@NCNTs多异质结复合材料，通过界面电荷重构和相依赖的钠存储机制（插层-转化协同），显著提升了钠离子电池（SIBs）的比容量（375.7 mAh g?1@0.2 A g?1）和循环稳定性（1000次循环容量保持率61.2%）。该研究为设计高能量密度（146.9 Wh kg?1）SIBs提供了新思路。

　　

亮点

本研究通过精准调控水热-热解过程，构建了具有丰富界面协同效应的MoN/CoTe/NiTe₂@NCNTs多异质结材料。该结构通过界面电子重构（内置电场）和相依赖的钠存储机制（MoN区主导插层/CoTe/NiTe₂区发生转化反应），实现了快速Na⁺扩散（DFT计算验证）和体积膨胀缓冲。NCNTs导电网络进一步提升了材料导电性（>10⁶ S m^?1），使复合材料在10 A g^?1高电流下仍保持197.7 mAh g^?1的惊人容量。

材料表征分析

如图1(a)所示，水热过程中尿素分解产生的碱性环境促使MoO₄^2?、Co²⁺和Ni²⁺共沉淀形成三金属层状双氢氧化物（TMLDH）前驱体。后续热解过程中，氰胺衍生的氮掺杂碳纳米管（NCNTs）原位包裹异质结，形成分级球形结构。这种"纳米管堆叠球"架构既提供了连续的电子传输通道，又通过机械柔性缓冲了充放电过程中的应力变化。

结论

MoN/CoTe/NiTe₂@NCNTs复合材料通过多组分协同效应，实现了三重性能突破：①电子传导加速（界面电荷重分布）、②离子扩散势垒降低（相依赖存储机制）、③结构稳定性提升（NCNTs框架支撑）。全电池测试中展现出146.9 Wh kg^?1的竞争性能量密度，为下一代钠电阳极材料设计提供了范式转移策略。