山东大学/齐鲁工业大学/济南大学在《AFM》发表成果：分子团簇结构设计同步优化铝电池反应动力学与结构稳定性

可充电铝电池因其高理论容量和安全性，被视为下一代储能体系的重要方向。然而，过渡金属硫族化合物正极材料面临离子扩散慢、晶格不可逆畸变等问题，导致倍率与循环性能难以兼顾。该研究成功制备了均匀负载在介孔碳载体上的超细碲化镍分子团簇（NiTe2-CL@MHC），颗粒尺寸约5.5 nm。通过有限元模拟和理论计算，发现团簇结构可显著缓解铝离子嵌入/脱出带来的体积膨胀，同时界面电子耦合效应使铝离子迁移能垒低至0.11 eV。该正极在0.5 A g-1下放电比容量达238 mAh g-1，在5 A g-1下循环3000次后仍保持119 mAh g-1的可逆容量。该工作建立了一套适用于高性能铝电池的过渡金属硫族化合物团簇制备策略，验证了团簇工程在多价离子储能器件中的应用价值。