钠资源具有分布广泛、储量丰富和成本低廉等优势，使得钠离子电池有望成为推动下一代能源革命的重要技术。基于V-VI族的金属化合物（Sb₂Te₃、Bi₂O₃、Bi₂Se₃）具有容量高、原料丰富、成本低和制备容易等优点，是最具有应用前景的钠离子电池负极材料类型。但是，较低的电子电导率和离子扩散速率，使它们在充放电过程中电化学活性较差，导致电池容量衰减和循环寿命衰减，严重妨碍了V-VI族化合物在钠离子电池中的应用。

对于此，华中科技大学武汉光电国家研究中心能源光子学功能实验室朱明强教授课题组结合一维纳米线定向传输电子和二维纳米片电子调控的特性，通过构筑Sb₂Te₃纳米片和Te纳米线异质结，极大改善了Sb₂Te₃-Te（STNH）电极的电子传导和离子扩散性能。理论计算发现单一的Sb₂Te₃和Te具有较大的禁带宽度，表现出半导体的特性；而复合之后的STNH异质结的电子占据峰靠近费米能级附近，表明STNH异质结具有较好的电子导电性能，如图所示。另外，电化学阻抗谱进一步验证了STNH异质结的优异离子扩散性能。电化学性能测试表明，在电流密度1.5 A g^-1、循环1000圈之后，仍具有365 mAh g-1的比容量；在15 A g^-1大电流密度下的比容量为226 mAh g^-1，表现出优异的循环和倍率性能。该项研究阐明了纳米异质结在钠离子电池中电子和离子的传输机制，对储钠材料的设计具有重要的指导意义。

2020年1月8日，相关工作以《Boosted charge transfer and Na-ion diffusion in cooling-fins-like Sb₂Te₃-Te nano-heterostructure for long cycle life and high rate capability anode》为题发表在国际著名期刊Nano Energy上 (Nano Energy, 2020,70: 104468)。全文链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2020.104468。

尹红博士为该论文第一作者，朱明强教授和李冲讲师为通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、博士后面上基金等项目的资助。

图（a）STNH材料的SEM图；（b）STNH材料的XRD图；（c）Te、Sb₂Te₃、Sb₂Te₃-Te的轨道态密度图；（d）STNH材料的长效循环图。