近期，材料科学与工程学院曾凡焱副教授团队在能量存储领域取得了重要进展。团队通过原子重构和非晶化团簇设计，有效优化了金属原子的键合形式和电子结构，提高了电极体相的电荷传输能力，获得了一系列性能明显增强的负极材料。相关成果以南昌航空大学为第一完成单位，发表在国际顶级期刊《Advanced Energy Materials》（IF: 27.8）、《Energy Storage Materials》（IF: 20.4）和国际权威期刊《Small》（IF: 13.3）上。团队自2021年组建以来，已在Advanced Energy Materials、Energy Storage Materials、Small（2篇）、Journal of Energy Chemistry、Composites Part B: Engineering和Chemical Engineering Journal等期刊发表高质量研究论文多篇，影响因子均为10以上。

（一）、在国际顶级期刊《Advanced Energy Materials》上发表研究论文“Pyridine N-Modulated Adsorption Equilibrium of Highly Dispersed Atomic W-P Clusters toward Advanced Potassium-Ion Hybrid Capacitors”(2024，DOI: 10.1002/aenm.202400533)。

         该研究工作选择高度分散的原子级W-P团簇作为电子重构平台，用吡啶N取代W-O2/P2中的O，有效地调节了非晶团簇（W-N2/P2）的电子分布和电负性，丰富了其边缘悬挂键，呈现出合适的吸附平衡和高亲和力的K+储存特性。由于非晶团簇具有各向同性和体相无差别的快速离子存储特性，加上碳纳米片的原位保护，该复合材料获得了优异的钾离子混合电容器性能。该研究系统地阐明了无序化设计和吡啶氮配位对储能的影响，可为动力学匹配的混合电容器负极材料研制提供新思路。论文链接：https://doi.org/10.1002/aenm.202400533，南昌航空大学为论文第一完成单位，论文第一作者为硕士研究生胡书筱，论文通讯作者为曾凡焱副教授。该项工作得到了国家自然科学基金和江西省自然科学基金等支持。 

   （二）、在国际顶级期刊《Energy Storage Materials》上发表研究论文“Robust P-Se bond coupling of atomically amorphous W-P clusters to crystalline WSe2 via dual p-band centers for enhanced sodium-ion storage”(Energy Storage Materials, 2024, 67: 103265)。

       该研究工作采用自聚合和可控磷化/硒化技术，在非晶W-P团簇中植入硒原子，设计出具有双p带中心和强P-Se键耦合的非晶态/晶态异质结（W-P@WSe2），并原位封装在碳纳米片中，实现了存储位点的深度调制。非晶团簇富含不饱和空位缺陷和体相无差别的存储位点，而WSe2纳米片则经常发生结构坍塌和团聚。通过强键耦合，有效提高了WSe2和异质结的可持续性，优化了其电荷密度，改善了复合材料的电化学反应活性和钠离子迁移能力。这些发现表明，非晶团簇的强健耦合能有效维持硒化物的储钠性能，这对开发高性能负极材料具有重要价值。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ensm.2024.103265，南昌航空大学为论文第一完成单位，论文第一作者为硕士研究生于茂慧，论文通讯作者为曾凡焱副教授。该项工作得到了国家自然科学基金和江西省自然科学基金等支持。

（三）、在国际权威期刊《Small》上发表研究论文：“Amorphous Modulation of Atomic Nb-O/N Clusters with Asymmetric Coordination in Carbon Shells for Advanced Sodium-Ion Hybrid Capacitors”(Small, 2024, 20: 2308263)。

   在该研究工作中，通过非晶团簇设计将具有非对称配位的原子级非晶Nb-O/N团簇封装在空心碳壳中（Nb-O/N@C）。研究表明，原子级分散的Nb位点主要与3个O和1个N配位，形成了非对称分布的Nb-O3/N1构型。与对称型Nb-O4和晶态Nb2O5相比，该构型能优化电子结构，调节电荷传输路径，表现出较低的钠离子扩散能垒。同时，具有丰富不饱和空位缺陷的非晶团簇还能提供丰富的活性位点，有效缓解体积变化带来的结构应力。鉴于这些优势，该复合材料展现出优异的钠离子混合电容器性能。该研究详细阐述了非对称型非晶团簇的结构优势，可为动力学匹配的混合电容器负极材料开发提供良好借鉴。论文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202308263，南昌航空大学为论文第一完成单位，论文第一作者为硕士研究生刘宝泉，论文通讯作者为曾凡焱副教授。该项工作得到了国家自然科学基金和江西省自然科学基金等支持。