近日，重庆交通大学材料科学与工程学院2023级硕士研究生王鹏（导师：研究生导师团队负责人袁小亚教授）在期刊《Journal of Power Sources》（电化学领域SCI二区，影响因子7.9）上发表题为“Hydrogel-assisted in-situ encapsulation of transition metal sulfides: An effective strategy to significantly boost their electrochemical performance as an anode for sodium-ion batteries”的研究论文，并被《材料研究进展》公众号摘录翻译成中文推荐介绍。

在这项研究中，研究人员提出了一种创新策略，利用中国传统小吃冰粉（N. physalodes）作为碳包覆前驱体，通过水凝胶辅助原位封装方法制备了硬碳包覆Co₉S₈复合材料（Co₉S₈@HC）。该策略充分利用冰粉中葡甘露聚糖与水分子间的氢键作用形成三维凝胶网络，无需额外粘结剂即可实现原位封装。具体制备过程包括：将冰粉与硫化钠溶液形成水凝胶，浸入硝酸钴溶液使Co²⁺均匀扩散至凝胶基质，经冷冻干燥和热解碳化后获得Co₉S₈@HC复合材料。微观结构表征揭示了碳/硫化钴界面处C-S共价键的形成，将传统"表面接触"提升为"点对点化学铆钉"构型，增强了界面稳定性、电子传输效率和结构完整性。电化学测试表明，800°C碳化样品（Co₉S₈@HC-800）在100 mA g⁻¹电流密度下展现出598.41 mAh g⁻¹的优异钠存储容量，300次循环后容量保持578.19 mAh g⁻¹，容量保持率达96.61%，且在5000 mA g⁻¹高倍率下仍保持426.70 mAh g⁻¹的容量。该复合材料中硬碳壳层不仅作为保护壳防止Co₉S₈与电解液直接接触、抑制多硫化物溶解扩散，其无序sp²/sp³框架还作为本征储钠位点，同时提供弹性缓冲和连续的电子/离子传输网络，实现了储钠、缓冲和传导三重功能。该工作不仅为制备高性能过渡金属硫化物/碳复合材料提供了经济环保的路线，也为钠离子电池先进负极材料的未来设计提供了理论指导，展示了生物质衍生碳源在能源存储领域的应用潜力。

材料科学与工程学院高度重视研究生的学术能力与科研素养培养，依托“纳米碳基复合功能材料与应用”重庆市研究生导师团队，持续推进高水平科研平台建设。团队成立两年来，在青年教师成长、研究生学术训练与科研成果产出方面成效显著，初步形成了稳定的研究方向和协同育人机制，进一步提升了学院研究生培养质量与科研影响力。