红网时刻新闻3月26日讯（通讯员 胡功）近日，湖南工业大学材料与先进制造学院教师朱裔荣团队在国际顶级学术期刊Advanced Materials（影响因子：27.4）上发表题为“Anion Vacancy Coupling with Heterostructure Enables Advanced Aerogel Cathode for Ultrafast Aqueous Zinc-Ion Storage”的研究论文。Advanced Materials由Wiley-VCH出版社（德国）于1988年创办，是世界公认的顶级经典老牌期刊，这是湖南工业大学首次以第一单位在该期刊上发表研究论文。

硫化锰（MnS）作为一类极具发展潜力的水系锌基正极材料，在经历初始相变后展现出更加优异的理化性质，理论上具有更快的离子/电子传输动力学和更高的储锌能力。然而，在实际应用中MnS正极却面临着反应动力学有限以及结构稳定性差等问题，进而导致其活化周期较长且易发生不可逆溶解。此外，关于其相变机理的理论研究仍存在诸多争议。

在本项研究中，朱裔荣团队设计并制备了一种新型富硫空位的三维异质结构MnS/MXene复合气凝胶，并首次将其用作水系锌离子电池/锌离子混合电容器（ZIBs/ZICs）正极。得益于硫空位和异质结构的协同改性，该材料展现出优异的导电性、卓越的结构稳定性、丰富的活性位点、短的活化周期和快速的反应动力学，所组装的MnS/MXene//Zn ZIBs和MnS/MXene//PC ZICs均表现出优异的电化学性能。此外，通过结合动力学分析、非原位表征以及密度泛函理论DFT计算，系统性地揭示了MnS/MXene独特的相变机理。本研究提出的硫空位和异质结构的协同改性策略以及深入的机理研究，为设计和开发高性能的水系锌基储能器件正极材料提供了有价值的指导。

朱裔荣团队近5年来在水系储能材料与器件领域展开了深入系统的研究，取得一系列突破性的进展，其创新性研究成果相继发表在Advanced Materials（IF=27.4）、Advanced Energy Materials（IF=29.7）、Advanced Functional Materials（2篇，IF=19.0）、Energy Storage Materials（2篇，IF=20.8）、Nano Energy（IF=16.8）、Nano-Micro Letters（IF=31.6）等国内外顶级学术期刊上。这些研究工作为水系储能技术的理论探索与实用化发展提供了指导，相关研究工作仍在持续推进中。