近日，郑州大学材料科学与工程学院张佳楠教授带领的先进能源催化功能材料课题组与中国科学院大连化学物理研究所邓德会研究员课题组联合在国际顶级期刊《Energy & Environmental Science》发表题为“Evolution of the solid electrolyte interphase enabled by FeNX/C catalysts for sodium-ion storage”的原创性研究论文。张佳楠教授和邓德会研究员为论文共同通讯作者，博士研究生夏会聪为论文第一作者，郑州大学材料科学与工程学院为论文第一作者单位和通讯单位。

固体电解质界面(SEI)的结构和化学工程对电池电极材料的性能具有至关重要的影响。因此，深入研究SEI膜的形成机理、组成结构、稳定性及其影响因素，并进一步寻找改善SEI 膜性能的有效途径，一直都是世界电化学界研究的热点。事实上，在充放电循环过程中，目前尚未解析金属-氮（MNX）平台电极增强的储钠特性与SEI之间的潜在联系。本研究发现，良好的电子结构使FeNx对SEI的可逆转化过程具有催化作用，这有助于储存额外的钠离子。含表面卤化物的NaF中间体在SEI中转化为FeF3是Fe原子提供容量的关键。除此之外，基于非原位XPS和原位随温度变化的Nyquist图的研究结果，作者证实了额外的容量是由SEI中有机和无机成分的可逆转化所提供。此外，表面电容效应和钠离子在碳基材料表面的插层/脱插层过程对额外容量的贡献不可磨灭。一系列表征表明，Fe-NX对于FeF3的生成和SEI的后续转化必不可少。此外，由于快速的电子传输动力学，优化后的Fe3C纳米粒子极大地促进了这一过程。而更多的电子通过进一步调节各种Fe物种被处理，这反过来促进了SEI的产生，并抑制了不稳定组分的产生。

该工作不仅为设计碳复合纳米材料在下一代高性能储能器件应用方面提供了新方向，也为深入解析SEI膜在电化学能源中的有利影响提供了一定的指导。这项工作得到了国家自然科学基金、中原青年拔尖人才、郑州大学青年创新团队支持计划等的支持。

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