作为典型的转化型储钠阳极，CoS₂具有高理论容量、独特的四电子反应机制、多重价态和结构多样性等优势。然而，其低的本征电导率（1.63×10⁻⁵ S cm⁻¹）易导致储钠过程中离子/电子传输动力学迟滞，倍率性能不足，储钠优势被弱化。

目前，已报道研究表明通过导电碳改性、组分调控和结构设计等策略可以在一定程度上弥补CoS₂基材料本征电导率低的问题，但却未能从根本上解决。

近日，河南科技大学的任凤章教授与洛阳理工学院的王芳教授、河南大学的孙自许教授、上海理工大学的窦世学教授/刘化鹍教授合作，报道了一种逐级Se化实现界面与电子结构双向调控的策略，改善CoS₂本征电导率，增强其储钠活性。

作者通过实验和理论计算阐明了逐级Se化诱导Se-CoS₂/CoSe₂异质结构的具体形成过程，揭示了优先形成的CoS₂是CoSe₂物种构成的先决条件。

通过TEM、XRD、XPS和EPR等表征技术证实材料中不仅形成了钴基的异质结构，同时还存在高活性Se-CoS₂纳米颗粒。同步辐射近边吸收谱（XAFS）的测试结果表明部分的Se取代促使Co-S键被拉伸。同时，检测到的Co-Se键源自于局部区域内S位点被Se完全取代。

得益于Se诱导的电子结构和界面协同效应，优选的Se-CoS₂/CoSe₂复合材料作为钠离子负极材料时不仅表现出优异的长循环稳定性，同时还具有突出的倍率性能。此外，异位EIS/XRD/TEM和原位Raman测试结果进一步揭示了材料的储钠机制。

理论计算结果表明基于电子结构工程的Se-CoS₂和界面工程的Se-CoS₂/CoSe₂的双重效应，材料的导电性显著提升，电荷转移速度加快。同时，合适的钠吸附能和较低的迁移能垒进一步加快了储钠动力学过程，最终实现高效储钠。

综上，该工作通过逐级Se化策略实现CoS₂在电子结构和界面上的双向调控，从根本上解决了CoS₂本征电导率低，储钠活性被弱化的问题。同时，提供了一种简单的方法构建高性能金属硫化物复合材料。

Cascade Selenization Regulated the Electronic Structure and Interface Effect of Transition Metal Sulfides for Enhanced Sodium Storage

Ting Feng, Prof. Fang Wang, Prof. Zixu Sun, Fangya Guo, Dr. Yi Xiong, Prof. Fengzhang Ren, Chunjuan Tang, Jili Li, Prof. Hua Kun Liu, Prof. Shi Xue Dou

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202420504