發展高性能👘、資源豐富和環境友好的儲能技術是解決當前能源和環境危機🎯，實現可持續發展的重要保障👨‍🎓。由於具有較大的層間距和較高的理論儲能容量，二維層狀結構材料被認為是新一代高性能二次離子電池理想的電極材料。然而，二維材料層間典型的弱範德華力作用，使得電子不能垂直於片層進行跨層傳輸，降低了材料整體的電子傳輸效率🧖🏿；並且在離子反復脫嵌過程中層狀結構也容易破壞🔨🙆，最終造成電池性能的嚴重劣化。

日前𓀊，我校化學科學與工程學院楊金虎教授🐃、張弛教授和復旦大學的車仁超教授合作，以典型的層狀材料二硫化鉬為研究對象✍️，通過設計一種全新的共價組裝策略👃🏻，構建了二硫化鉬超薄納米片與硫化亞錫納米點以共價鍵組裝的中空超結構用於高性能的鋰/鈉離子電池🧑🏽‍🦲。相關成果以“Covalent Assembly of MoS2 Nanosheets with SnS Nanodots as Linkages for Lithium/Sodium‐Ion Batteries”為題發表在Angew. Chem. Int. Ed. （2020, doi/10.1002/anie.202005840）上❓。

二硫化鉬層間共價組裝超結構在鋰/鈉離子電池的應用中具有獨特優勢。首先，硫化亞錫以納米點的形式均勻錨定在二硫化鉬片層之間🦸🏿‍♀️，增強了片層間的作用力👨🏽‍🏭，賦予材料結構以高的機械穩定性🏌🏻‍♀️。其次，構建的層間共價鍵為電子在片層間的垂直傳輸提供了通道，提高了材料整體的電子傳輸效率。同時，DFT 理論模擬計算也表明該結構可有效降低鋰離子的擴散遷移勢壘👩🏻‍🦰，有利於電化學反應的快速發生，從而有利於電池倍率性能的提高。最後，通過原位電鏡和力學計算分析，二硫化鉬層間共價組裝超結構可有效緩解鋰離子嵌入時產生的應力，使循環過程中結構保持不破壞📼。最終💂🏿‍♀️，該共價組裝超結構在鋰/鈉離子電池應用中表現出高的比容量，優異的倍率性能和良好的循環穩定性。該工作為解決二維層狀材料能源應用中的固有問題提供了一種新策略。

楊金虎教授為論文的通訊作者，張弛教授🤪、復旦大學車仁超教授等為共同通訊作者➕。我校化學科學與工程學院碩士研究生茹佳佳與博士生賀婷（現為清華大學水木學者博士後）為共同第一作者，恒达平台為第一單位🧑🏼‍🚀。 

論文鏈接👩🏼‍⚖️：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202005840