近日，我院陈松博士在镁电池研究方面取得新进展，相关工作“Multicationic Synergy in High-Entropy 3d-Metal Sulfides for Low-Strain Dual-Ion Batteries”发表在国际期刊Energy Storage Materials（2026, 105206），硕士生邓彤阳为论文第一作者，陈松博士为通讯作者。
用于Mg2+/Li+ 双离子电池的过渡金属硫化物存在电化学活性不足、循环诱导应力集中严重以及离子传输缓慢等问题。为解决这些问题并实现低应变储能，我们通过d区过渡金属阳离子交换策略开发了高熵的Cu/Fe/Ni/Mn/Co基硫化物（MxS-Co）。MxS-Co具有均一的全3d金属骨架，其中多阳离子3d轨道与S 3p轨道形成强烈的3d-3p轨道杂化。这种相互作用与多阳离子效应协同作用，优化了电子轨道重叠、增强了电子传导、抑制了晶格畸变、缓解了应力并加速了Mg2+/Li+ 传输，从而使MxS-Co具备优异的储能性能和长寿命稳定性。有限元模拟和几何相位分析证实，MxS-Co在循环过程中能保持均匀应变和稳健的结构完整性。密度泛函理论计算表明，这种轨道杂化作用提升了费米能级电子态、增加了硫空位形成能、降低了巴德电荷和离子迁移能垒。此外，还进行了非原位表征以探究其反应机制。本研究拓展了高熵硫化物正极电子结构调控的研究视野，并为推动先进储能材料的发展开辟了新途径。
以上研究工作得到了国家自然科学基金、河北省燕赵黄金台聚才计划骨干人才项目（留学回国平台）和河北大学高层次人才引进项目的资助和支持。
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.ensm.2026.105206
