我校材料与化工学院2019级研究生叶子森以第一作者身份，在国际著名学术期刊《AdvancedScience》上在线发表了题为“In-situ anchoring anion-rich and multi-cavity NiS₂nanoparticles on NCNTs for advanced magnesium-ion batteries”的科研成果(Advanced Science, 2022, 2200067,https://doi.org/10.1002/advs.202200067.影响因子：16.806)。指导教师为我校米立伟教授，该成果首次使用NiS₂作为镁离子电池正极材料，并进行了详细的构效关系研究，为镁离子电池领域正极材料的研究和开发提供了参考。

NiS₂的物相表征

金属镁在地壳储备丰富，镁离子电池能量密度高、安全性高，使其在能源存储领域中得到了越来越多的关注。但镁离子较高的电荷数导致其具有较强的极化特性使它在正极材料中的扩散缓慢，限制了镁离子电池的容量和循环性能。该工作利用简单的溶剂热法合成了二硫化镍（NiS₂）并原位生长在镍基碳纳米管（NCNTs）上，解决了镁离子电池容量较低和循环性能差的难题。NiS₂晶格中相邻原子之间的最小间距为2.47?，其一维空腔结构可以作为Mg²⁺定向传输路径，使得Mg²⁺能够在NiS₂晶体结构中自由穿梭。第一性原理计算结果表明具有富阴离子特性的NiS₂在镁离子传输时能吸引Mg²⁺进而对其进行存储。非原位XRD和XPS测试结果表明NiS₂晶体结构中在Mg²⁺在嵌入/脱出过程中涉及S-S键的断裂和再生成，可以实现快速的氧化还原反应。NCNTs提供的优异碳骨架能够保证在循环过程中NiS₂结构的稳定性，极大提升了NiS₂的循环寿命。结果表明，NiS₂/NCNTs在50 mA g^-1电流密度下比容量达到了244.5 mAh g^-1，在200 mA g^-1下能够循环2000圈。

NiS₂和NiS₂/NCNTs的电化学性能表征

作为一名跨专业招收的研究生，叶子森同学从基本实验操作、实验设计、理论研究等一步步学起，在科研上投入大量时间，在广发彩票官网允许范围内暑假积极申请留校做实验，加强科研训练，曾经两个月组装出1000个电池。他具有规律的生活作息，这三年几乎每天7点起床，在实验室忙到晚上十点。完善的理论学习、丰富的学术交流和良好的科研习惯为叶子森同学的科研打下了坚实的基础。

该工作受到国家自然科学基金、中原科技领军人才项目的支持。同时也得到了上海大学张久俊院士的指导。（通讯员 卫武涛）