具有高体积容量的合金型铋已成为一种很有前途的钠离子电池负极，但存在体积膨胀大和连续粉化的问题。

在此，中科院上硅所黄富强研究员提出了一种配位约束策略，即通过有利于重建的线性配位键将原子Bi化学限制在插层主体框架中，从而实现一种新的准拓扑插层机制。

文章要点

1）具体来说，研究人员合成了微米尺寸的Bi_0.67NbS₂，其中Bi原子与NbS₂层间的两个S原子线性配位。强大的Nb−S主体框架提供快速离子/电子扩散通道并缓冲Na⁺插入的体积膨胀，赋予Bi_0.67NbS₂较低的能垒（0.141对Bi的0.504 eV）。

2）原位和非原位表征表明，Bi原子通过固溶过程与Na+形成合金，并在脱合金后受到重建的Bi−S键的约束，实现了结晶Bi_0.67NbS₂相的完全恢复，避免了原子Bi的迁移和聚集。

3）因此，Bi_0.67NbS₂阳极在1 C下可提供325 mAh g^-1的可逆容量，在100 C下可提供226 mAh g^-1的超高倍率稳定性，循环次数超过25000次。因此，所提出的由协调模式调制诱导的准拓扑插层机制有望有助于快速充电电池的实际电极设计。

参考文献

Zhuoran Lv, et al, Quasi-Topological Intercalation Mechanism of Bi_0.67NbS₂ Enabling 100 C Fast-Charging for Sodium-Ion Batteries, Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202300790

https://doi.org/10.1002/aenm.202300790