在超導物理和先進器件應用中，由于其獨特的性質和可控的離子嵌入操作，單層堆疊的硒化鈮(NbSe2)引起了人們極大的興趣。然而，當進行深度嵌入時，試圖擴大可逆嵌入化學計量的范圍經常受到過度擴展的鍵斷裂和硒化物中固有限制的過渡金屬氧化還原中心的阻礙。
在這里，中科院上海高研院Daming Zhu，Xiaolong Li報道了通過觸發陰離子氧化還原可以實現可逆的非常規超化學計量控制的嵌入NbSe2中，每個晶胞最多兩個銅離子，這比以前的報道提高了五倍。
文章要點
1）過渡金屬和硒框架的協同電荷轉移抑制了鍵和晶格結構的無序以避免陷入轉化，這對于獲得超化學計量的嵌入產物是必不可少的，使得可調的銅離子脫/嵌入可重復11000次循環。
2）此外，深度銅離子嵌入及其衍生的嵌入化合物系列在容量和循環穩定性方面表現出里程碑式的性能，適用于擴展的電化學儲能應用，如銅電池、混合離子鋅電池和非水鉀電池。
研究發現拓寬了插層化合物的領域，并為根據預期的功能應用定制材料的物理化學性質提供了有吸引力的可能性。
參考文獻
Sun, Y., Qi, R., Xue, Z. et al. Superstoichiometric reversible and manipulable copper-ion intercalation in niobium selenide. Nat Commun 16, 2099 (2025).
DOI：10.1038/s41467-025-57423-3
https://doi.org/10.1038/s41467-025-57423-3
