近日，我院教师吴利军博士、郭守杰工程师、李浩博士、岳红伟博士、张时星博士、蔡坤博士等合作在新型自支撑机制三金属Fe_0.8CoMnO₄纳米点@碳纳米纤维高性能钠离子电池负极的设计合成方面取得新进展。相关研究成果以“Pseudocapacitive Trimetal Fe_0.8CoMnO₄ Nanoparticles@ Carbon Nanofibers as High-Performance Sodium Storage Anode with Self-Supported Mechanism”为题发表在材料科学领域Top期刊《Advanced Functional Materials》(DOI: 10.1002/adfm.202001718)，影响因子16.8。

该工作针对单一金属氧化物在Na⁺离子反复脱嵌的过程中应力和体积变化大，导致其循环稳定性和梯度性能差等缺陷，提出了基于连续梯度氧化还原反应自支撑机制构筑复合金属氧化物纳米材料的新策略。本工作主要创新点是，通过不同金属离子在宽电化学窗口内发生连续梯度氧化还原反应，促使三金属Fe_0.8CoMnO₄纳米晶中一种元素发生反应时，另外两种元素稳定其晶体结构的自支撑机制，实现电极材料的物理化学性质和离子存储性能的优化调控。研究表明，基于不同金属离子在宽电化学窗口内发生连续梯度氧化还原反应所形成的自支撑机制，一方面可以有效改善氧化物自身体积和应力变化导致的循环稳定性和倍率特性问题；另一方面，不同金属离子复合氧化物自身的晶格缺陷及复合碳形成的缺陷与空位增加了电化学活性位点，从而有效提升三金属Fe_0.8CoMnO₄纳米点@C纳米纤维的结构稳定性和电化学综合性能。

该研究工作得到了国家自然科学基金项目（11804289 和 21673165）、河南省高等学校重点项目（18B150027）、全国大学生创新创业项目（201910480005）的资助支持。文章链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202001718。