摘要：FeS2基负极的高不可逆性阻碍了其在钠离子电池（SIB）中的应用。FeS2 内部缓慢的Na+嵌入/脱出动力学受到高去溶剂化势垒、厚双电层（EDL）和长传输路径的限制。在此，清华大学何向明、青岛科技大学秦国辉等人利用半胱氨酸（Cy）的共价多肽寡聚物（Pcy）β片

FeS2基负极的高不可逆性阻碍了其在钠离子电池（SIB）中的应用。FeS2 内部缓慢的Na+嵌入/脱出动力学受到高去溶剂化势垒、厚双电层（EDL）和长传输路径的限制。 在此，清华大学何向明、青岛科技大学秦国辉等人利用半胱氨酸（Cy）的共价多肽寡聚物（Pcy）β片层构型接枝二元中空碳耦合FeS2@Fe2O3异质结构得到FeS2/Fe2O3@C@Pcy。 研究显示，通过收缩EDL库仑相互作用增强FeS2 内部 Na+ 传输能力。此外，半互穿低聚物具有弱的配位环境，大大加速了去溶剂化动力学。同时，二元空心结构复合物大大加快了负极内的Na+传输动力学。

图2. MD模拟及Na+溶剂化结构

总之，该工作制备了新型FeS2/Fe2O3@C@Pcy材料以实现SIBs的高可逆性钠存储。研究表明， FeS2 配合物表现出良好的结构完整性、快速的 Na+ 传输动力学。此外，氢断裂和重构的自适应能力赋予了FeS2/Fe2O3@C@Pc优异的电化学稳定性。 基于此，该材料匹配的半电池和全电池均实现了巧妙的可逆性、出色的倍率性能和长寿命。因此，该项工作为构建基于蛋白质低聚物的分子和电化学物质相互作用的系统方案提供了新的视角。

图2.电池性能

The Elastic Covalent Polycysteine Crosslinked Binary Hollow FeS2 Nanospheres for Highly Reversible Sodium Storage, Advanced Energy Materials 2024 DOI: 10.1002/aenm.202403489

来源：朱老师讲VASP