研究背景
室溫鈉硫電池以其低成本和高能量密度而著稱，在包括電網和獨立可再生能源系統在內的各種應用中，有望成為鋰離子電池的理想替代品。室溫鈉硫電池通常采用玻璃纖維膜組裝，面臨著多硫化物溶解、硫轉化動力學遲緩以及枝晶生長等問題。
文章簡介
近日，復旦大學的趙婕教授、清華大學深圳國際研究生院的周光敏教授和三峽大學的賈彬彬教授合作，在國際知名期刊Angew. Chem.上發表題為“Amorphous FeSnOx Nanosheets with Hierarchical Vacancies for Room-Temperature Sodium-Sulfur Batteries”的研究文章。該文章設計了一種具有多級次空位的非晶二維FeSnOx材料用于室溫鈉硫電池的隔膜修飾，“一石三鳥”的解決了室溫鈉硫電池中存在的諸多問題。通過引入錫元素對材料中氧空位濃度進行了調控，揭示了氧空位為多硫化物吸附和催化位點，并闡明了多硫化物的轉化機制。納米尺寸的穿孔有助于規范鈉離子的傳輸，從而實現鈉離子的均勻沉積。此外，微量晶體MXene的添加與非晶FeSnOx形成了非晶/晶體界面，顯著改善了隔膜機械性能并抑制了枝晶的生長。因此，該多功能修飾層有助于加速室溫鈉硫電池領域的理論研究及實際應用。
圖1. 用于室溫鈉硫電池的非晶二維納米片的機理示意圖
圖2. 二維非晶納米片的表征
圖3. 多功能隔膜的表征
圖4. 采用不同隔膜的室溫鈉硫電池的電化學性能對比
圖5. 非晶FeSnOx納米片對多硫吸附和催化能力的評估
圖6. 不同材料對多硫化物吸附和催化能力的理論計算
本文要點
要點一：非晶FeSnOx納米片的氧空位催化多硫轉化
非晶二維FeSnOx納米片中豐富的氧空位對多硫化物具有高效的吸附和催化功能，并通過錫元素的引入精準調節氧空位缺陷濃度，闡明多硫化物轉化機理和氧空位濃度間的關系。
要點二：非晶FeSnOx納米片的介孔規范鈉離子沉積
不同于以往的二維材料在隔膜表面形成致密的修飾層阻礙離子的遷移，非晶FeSnOx納米片表面豐富的介孔促進了鈉離子的傳輸，同時對其遷移行為具有規范作用，實現了鈉離子在負極側的均勻沉積。
要點三：非晶/晶體界面提升隔膜力學性能
非晶二維FeSnOx納米片和微量的晶體MXene構筑了非晶/晶體界面，顯著提高了隔膜的力學性能，能夠有效地抑制鈉枝晶的生長。
文章鏈接:
Amorphous FeSnOx Nanosheets with Hierarchical Vacancies for Room-Temperature Sodium-Sulfur Batteries
https://doi.org/10.1002/anie.202404816
文章的第一作者是復旦大學的碩士研究生孫武和博士后侯俊宇。
通訊作者簡介
趙婕簡介：復旦材料科學系，博士生導師，入選國家級海外青年高層次人才計劃。2018年于美國斯坦福大學材料科學與工程系獲得博士學位（導師崔屹，美國科學院院士），2018年至2020年在美國西北大學生物電子中心從事博士后研究（導師John A. Rogers，美國四院院士）。研究聚焦于高比能電池和柔性器件，并取得一系列原創性成果。以（共同）第一作者和（共同）通訊作者身份在Nat. Nanotechnol.，Nat. Commun.，J. Am. Chem. Soc.，Proc. Natl. Acad. Sci.，Adv. Mater.，Angew. Chem.等期刊發表論文多篇；以共同作者身份發表論文40余篇，包括 Science, Nat. Biomed. Eng., Nat. Nanotech.，Nat. Energy等頂級期刊，已授權2項美國專利，引用超過14000次。科研成果被科技日報、J. Am. Chem. Soc.等著名報紙雜志報道或評選為研究亮點，多次受邀撰寫以自己工作為主題的綜述，發表在Acc. Chem. Res.和Trends Chem.上。受邀擔任Frontiers in Electronics 副主編，Journal of Energy Chemistry、Energy Material Advances、SmartMat等雜志的青年編委，Joule、Nat. Commun.和J. Am. Chem. Soc.等國際著名期刊審稿人。
博士后招聘
課題組已建立成熟的電化學與化學合成實驗平臺，可順利開展新能源相關研究，依托復旦大學材料科學系以及聚合物分子工程國家重點實驗室的公共平臺可滿足材料表征和器件制備要求，成熟穩定的生物醫學合作團隊保障生物電子器件相關科研的展開。
課題組經費充裕，已成功支持組內博士后申請并獲批各級超級博士后項目、國家博士后科學基金特別資助和博士后面上項目。與國內外知名團隊建立了緊密的聯系，為優秀博士后和學生提供合作研究或繼續深造的機會。出站后，全力支持優秀博士后申報復旦大學項目制研究人員、青年（副）研究員或其他高校教職。
招聘方向
3.納米材料和復合材料的合成
待遇介紹
5.應聘方式有意應聘者請將詳細簡歷和3篇代表作發至jiezhao@fudan.edu.cn，郵件名為姓名+畢業院校+科研方向，對符合要求的申請人會盡快回復并安排面試，招聘長期有效。
