近日，华侨大学材料科学与工程学院付芳副教授小组在高熵钠离子电池负极材料领域取得重要进展，相关研究成果以High-entropy sulfoselenide as negative electrodes with fast kinetics and high stability for sodium-ion batteries为题在线发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。
钠离子电池由于资源丰富和成本低，在电网储能和低速电动车领域具有巨大应用潜力，但其较低的能量密度和快充性能阻碍了其规模化应用。过渡金属硫化物具有高的理论容量（基于多电子转化机制）和合适的工作电压（可抑制枝晶），已成为快充负极材料的研究热点，但其转化反应引发的体积膨胀、动力学迟滞及结构崩塌等问题，导致容量衰减迅速和循环寿命短，严重制约了其实际应用。
为突破上述瓶颈，付芳研究小组通过高熵掺杂和形态优化策略，创新性地开发出一种高熵硫硒化物负极材料Cu0.88Sn0.02Sb0.02Bi0.02Mn0.02S0.9Se0.1。该材料在钠离子电池中展现出10000次的循环寿命、13秒的超快充能力和优异的全电池性能，刷新了同类材料的性能记录。通过第一性原理计算和多种原位表征发现，其卓越的性能源于材料高的构型熵和多元素协同的鸡尾酒效应，这些效应使晶体结构稳定、离子扩散势垒低，并有效抑制与电解液的副反应。该研究为发展快充、长寿命钠离子电池负极材料提供了新思路，推动了钠离子电池技术进步。
华侨大学研究生导师付芳副教授、厦门大学叶美丹教授和美国阿贡国家实验室徐桂良教授为该论文的共同通讯作者。华侨大学2021级研究生张声锋、2019级研究生付晓光和美国阿贡国家实验室博士后左文华为论文的共同第一作者。华侨大学材料科学与工程学院是该论文的第一单位。该研究工作得到国家自然科学基金项目和福建省自然科学基金项目的资助。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-59078-6
（责编：魏琳瑛）
