2024年03月26日获悉，朱裔荣教授在国际顶级期刊Nano Energy（中科院一区，IF=17.6）上发表了题为“Crystallographic types depended energy storage mechanism for zinc storage”的研究论文，并受邀在能源学人、水系储能、科学材料站等公众号进行报道。（朱裔荣教授为论文第一作者和通讯作者，第二作者为研究生钟文平，邹国强副教授为合作通讯作者，链接为https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2024.109524）

近年来，水系锌离子电池（ZIBs）因具有高安全性、低成本、环保、资源丰富且电化学特性优异等引起了极大的关注。硫化锰（MnS）作为一种新型的ZIBs锰基正极材料，具有较低的电负性、较高的电导率和较好的电化学活性等优点。然而，MnS的倍率性能和循环稳定性仍然需要进一步提升；同时，其储能机理也存在争议，需要进一步澄清。因此，提升MnS材料的电化学性能并探索其在ZIBs中的储能机理对于其未来应用和发展具有重要的意义。该工作在密度函数理论（DFT）计算的启发下，首次设计合成了具有不同晶型的γ-MnS和α-MnS空心微球，并将其作为ZIBs的正极材料，获得显著不同的储能机制。值得注意的是，γ-MnS电极在整个充放电过程中都能稳定存在并储存能量，而α-MnS电极在初始充电过程中首先发生不可逆的原位氧化生成ZnMnO₃/MnO_x，然后在随后的充放电过程中发生可逆的H⁺/Zn²⁺共嵌入/脱出的储能行为。这种由原位电化学氧化引起的独特相变机制使α-MnS电极实现了增强的离子扩散动力学，从而提高了倍率性能和循环稳定性。这项研究不仅丰富了锰基硫化物正极的储能机理，而且为先进锰基正极材料的设计和开发提供了研究思路。