近日，我院朱裔荣教授联合中南大学邹国强教授、阿贡实验室刘同超研究员/Khalil Amine教授等人，在国际知名期刊Advanced Materials上发表了题为“Anion Vacancies Coupling with Heterostructures Enable Advanced Aerogel Cathode for Ultrafast Aqueous Zinc-Ion Storage”的研究论文，朱裔荣教授为论文第一作者兼通讯作者。该团队设计并制备了一种新型富硫空位的三维异质结构MnS/MXene复合气凝胶，并将其首次用作水系ZIBs/ZICs正极。得益于硫空位和异质结构的协同改性，该材料展现出优异的导电性、卓越的结构稳定性、丰富的活性位点、短的活化周期和快速的反应动力学，所组装的MnS/MXene//Zn ZIBs和MnS/MXene//PC ZICs均表现出优异的电化学性能。此外，基于系统性的动力学分析、非原位表征和DFT理论计算对其相变机理进行揭示，即MnS/MXene首先不可逆地转化为MnO_x@ZnMnO₃/MXene，然后它们可逆地转化为MnOOH@ZnMn₂O₄/MXene，并伴随着H⁺和Zn²⁺的共嵌入/脱出。本研究提出的硫空位和异质结构的协同改性策略以及深入的机理研究，为设计和开发高性能的水系锌基储能器件正极材料提供了有价值的指导。

（论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202419582）

MnS、MXene和MnS/MXene的DFT计算和理论分析