唯一通讯！海南大学「国家高层次人才」田新龙最新Nature子刊丨多尺度结构调控二维磁性材料实现快速多价离子存储！

该研究聚焦于可充电多价离子电池（MVIBs）中离子扩散动力学迟缓的瓶颈问题。背景方面，多价离子电池因高容量和低成本被视为大规模储能的理想选择，但多价离子与宿主材料间强烈的库仑相互作用导致固态电极内离子扩散缓慢，且传统电极的无序排列进一步加剧了传输阻力。研究目的在于突破微观与介观尺度的协同调控局限，开发一种多尺度结构调控策略以加速多价离子存储动力学。结论部分，海南大学田新龙团队以二维铁磁Ti₀.₆Fe₀.₄O₂纳米片为模型，利用Fe诱导的自旋极化相互作用将Mg²⁺/Al³⁺表面迁移势垒降至0.26 eV；同时借助磁场辅助组装技术构建垂直排列的低迂曲度电极，电导率提升30倍。该策略使镁离子电池和铝离子电池的比功率分别达到18.2和15.7 kW kg⁻¹，较现有技术提升近两个数量级。该多尺度调控方法可扩展至多种二维磁性材料，为设计快速动力学多价离子电池提供了通用途径。