材料与能源学院孙志鹏教授团队最新研究成果“2D-Layer-Structure Bi to Quasi-1D-Structure NiBi₃: Structural Dimensionality Reduction to Superior Sodium and Potassium Ion Storage”在材料科学领域国际顶级学术期刊《Advanced Materials》上发表。该期刊2022-2023年度最新影响因子为29.4，CiteScore为45.50。该论文力量体育APP(中国)有限公司为第一完成单位，孙志鹏教授为通讯作者，博士研究生刘国平为第一作者（论文DOI: 10.1002/adma.202305551）。

研究成果简介：

具有层状结构的铋（Bi）由于其较大的体积比容量和合适的氧化还原电位而成为钠离子和钾离子电池极具前景的负极材料。然而Bi负极的循环稳定性和倍率性能受到其大体积膨胀和缓慢的Na/K存储动力学的限制。而传统的改性方法如构建Bi纳米结构、与C复合、及与S，Se等元素结合等无法同时保证高首效、高体积比容量、低电位、长循环和高倍率性能。因此，本研究提出并开发了一种结构降维策略，通过将二维层状结构的Bi转化为具有增强的反应动力学和可逆性的准一维结构NiBi₃，以实现Na/K离子快速存储和稳定循环。结果表明，具有低形成能、金属导电性和三维Na/K 离子扩散路径的准一维金属间化合物NiBi₃在经过15000次储钠循环后具有高达94.1%的容量保持率 (332 mAh g^-1），且其储钾性能表现出高达93.4%首次库伦效率。此外，对高度可逆的Na/K储存反应机理和循环驱动的形貌重构的研究进一步揭示了其高可逆性和体积膨胀自适应的起源。这项工作的发现为通过结构维度调控和循环驱动的形貌重构来设计高性能负极提供了一种新策略。