将碳基和金属硫化物结合被证明是一种有效改善电极导电性、催化剂结构稳定性的方法，但是目前对碳基底和催化活性物种界面的深入理解仍没有得到很好的理解。从能带能级理论出发，中南大学张佳峰，湖南大学吴英鹏、王东等报道了一种改善电极的倍率性能的方法，通过一种稳定性非常高的储Na⁺复合材料GeS₂/3DG（C-Ge键），在石墨烯上均匀修饰GeS₂。

本文要点：

（1）

合成方法。GeO₂分散在水中，加入NH₄·H₂O后再加聚苯乙烯，调节加入HCl并将pH调节，随后加入（3-氨基丙基）三甲氧基硅烷，反应1 h，随后加入氧化石墨烯超声处理2 h，将得到的产物冻干。随后将合成的产物在700 ℃和N₂/H₂（95/5）气氛中煅烧得到黑色产物GeS₂/3DG。通过类似方法合成GeS₂/C和GeS₂/rGO对比样品。

（2）

该材料的设计方法和常用的修饰改善离子传输有所不同，而是通过对材料的界面设计实现，并在GeS₂和石墨烯的界面上构建了C-Ge键异质结构。这种C-Ge结构通过抑制生成Na₂S改善循环过程稳定性，石墨烯中的缺陷虽然导致导电性的衰减，但是缓解了离子传输过程中产生的极化现象，并为Na离子向GeS₂中传输提供额外的离子通道。这种构建金属-碳化学键界面能够改善反应动力学、界面稳定性，并且为理解金属硫化物阳离子材料界面上反应情况提供经验。

参考文献

Xing Ou, Zhiming Xiao, Jia-feng Zhang*, Chunhui Wang, Dong Wang*, Bao Zhang, and Yingpeng Wu*

Enhancing the Rapid Na⁺-Storage Performance via Electron/Ion Bridges through GeS₂/Graphene Heterojunction, ACS Nano. 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c06371

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c06371