近日，我院新能源材料与器件团队与郑州大学河南先进技术研究院王莺莺团队合作为开发高性能SIBs合金型纳米复合材料提供了新视角。低碳含量的Sn/C纳米复合材料是高能量密度钠离子电池（SIBs）的潜力负极材料，但其在退火过程中会发生锡从碳骨架溢出、循环中锡纳米颗粒自发团聚等问题，导致循环稳定性和倍率性能不佳。

为此，研究提出了一种双金属纠缠演化策略，理性设计并合成了由多孔碳骨架封装、碳含量仅为约11.1%的独特相分离Sn/Bi异质结构材料（Sn/Bi@C）。引入的铋通过形成异质结构和稳定Bi—O—C键，有效抑制了退火过程中纳米颗粒从碳骨架溢出；并且基于异质结构复杂的相变和负分离功，通过原位纳米化过程逆转了循环中纳米颗粒的自发团聚，从而显著提高了结构稳定性并加速了反应动力学。因此，Sn/Bi@C在半电池和全电池中均展现出优异的倍率性能和长循环寿命。更重要的是，通过一系列原位/非原位结构表征和理论计算，揭示了Sn/Bi异质结构的结构形成/演化机制以及Sn/Bi@C的储钠机制。

成果以 “Decoupling Dual Regulatory Roles and Mechanisms of Bismuth in Low-Carbon-Content Sn Anode for Fast and Stable Sodium Storage”为题发表在国际权威期刊《Advanced Functional Materials》上。郑州大学材料科学与工程学院为第一单位，郑州大学Peng Yi-Heng、王莺莺为论文共同第一作者，侯宝华、邵国胜、王莺莺为论文共同通讯作者。