近日，东北大学冶金学院李犁教授团队在钠离子电池领域取得重要研究进展，相关研究成果以“An ultralong-life SnS based anode through phosphate-induced structural regulation for high-performance sodium ion batteries”为题，在中国科技期刊卓越行动计划领军期刊Science Bulletin发表。该成果以东北大学冶金学院为第一完成单位，冶金学院博士研究生王颖为论文第一作者，李犁教授为论文唯一通讯作者。我校分析测试中心为本工作材料结构表征及其他数据采集提供重要支撑。Science Bulletin（科学通报）创刊于1950年，为中国科学院、国家自然科学基金委员会、Elsevier联合出版的自然科学综合性期刊，致力于快速发表自然科学与技术各领域的原创性研究成果，位列全球73种多学科综合类期刊第5位。
钠离子电池因钠资源分布广泛、成本低廉和储量丰富等优势，成为极具潜力的下一代储能设备。硫化锡（SnS）具有独特的二维层状结构及较高理论比容量等特点，被认为是理想的储钠负极材料之一。然而，SnS较低的电子电导率、缓慢的电化学反应动力学以及充放电过程中严重的体积膨胀和团聚导致其循环稳定性和倍率性能不理想。东北大学冶金学院李犁教授团队针对以上问题，采用具有螯合作用的植酸，成功将PO43−以Sn-O-P形式引入SnS层间；PO43−作为多向导电柱抑制了SnS的结构塌陷，同时提高了金属硫化物的本征电导率。DFT理论计算表明PO4-SnS的构建使费米能级附近电子分布得到显著增强。差分电荷密度分布显示PO43−的引入导致SnS内电荷分布不均匀、形成内建电场，从而加速了负极材料中Na+和电子的传输。基于以上原因，PO4-SnS/NG呈现出优异的可逆容量和超长循环寿命，在5 A g−1下10,000次循环后，每次容量衰减仅为0.0028%（图1）。本工作为设计和制备高性能钠离子电池负极材料提供了一种新的思路和可行的解决方案。
