构建异质结是提高过渡金属硒化物K⁺储存的有效策略。自发形成的内电场对电荷输运有很强的促进作用，并显著降低了活化能。然而，基于能级梯度和晶格匹配度的界面区的完善仍然是一个巨大的挑战。

近日，西安理工大学李喜飞教授，秦戬副教授报道了采用高效的简化方法合成了同时具有丰富的空位和具有半共格相界的超细CoSe₂-FeSe₂异质结，其具有独特的电子结构和丰富的活性中心，这种智能设计不仅改变了电子结构，而且促进了K⁺的扩散。

文章要点

1）CoSe₂/FeSe₂异质结界面具有以下几个特点：i）具有丰富缺陷的独特结构提供了丰富的活性中心，保证了高的赝电容贡献，从而缩短了K⁺离子的输运路径，加速了反应动力学；ii）感应内建电场加速了电子/离子的扩散，有效地降低了电子转移的活化势垒，电化学阻抗谱（EIS）结果表明，整个电极的电阻得到了显著降低；iii）对于异质界面，最小的晶格失配加强了CoSe₂与FeSe₂@C之间的相互作用。

2）DFT计算表明，强化的界面K⁺吸附反应促进了钾化过程。因此，所设计的结构强化的电极材料具有优异的循环耐久性和优异的倍率性能。实验结果显示，基于优化后的CoSe₂/FeSe₂@C异质结负极的PIBs在100 mA g⁻¹下的可逆容量为401.1 mAh g⁻¹，在2 A g⁻¹下的可逆容量为275mAh g⁻¹。

考虑到异质结的面对面接触结构和协同效应，这项研究有望对下一代充电电池的储能提供重要的参考价值。

参考文献

Hui Shan, et al, Controllable Heterojunctions with a Semicoherent Phase Boundary Boosting the Potassium Storage of CoSe₂/FeSe₂, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202102471

https://doi.org/10.1002/adma.202102471