1 导读>>

钠离子电池有望应用于低成本、大规模储能，但高性能负极材料仍面临反应动力学缓慢、循环中体积应变明显等问题。本文报道了一种以ZnAl层状双氢氧化物为模板，在煤焦油沥青衍生多孔碳表面原位构筑ZnO/ZnSe异质结构的策略，实现了高效钠存储。

全文已在线发表于本刊2026年第2期，开放获取(Open Access)，免费下载。欢迎阅读、分享！请点击最下方"阅读原文”查看更多。

Cite this article：

Zhao Y, Li P, Tian R, et al. ZnAl-layered double hydroxides template-induced formation of ZnO/ZnSe heterostructures on the surface of coal-tar-pitch-derived carbon for high-efficiency sodium storage. Energy Materials and Devices, 2026, 4(2): 9370093.

DOI:

https://doi.org/10.26599/EMD.2026.9370093

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2 背景介绍>>

煤焦油沥青等工业副产物来源丰富、成本低，是构筑碳基储能材料的重要前驱体。然而，单一碳材料容量有限，单一金属硒化物又常受导电性、体积效应和界面反应动力学限制。通过在导电碳基体中构筑紧密耦合的异质结构，可以同时利用界面电场、复合相协同反应和碳骨架缓冲作用，提高电荷转移和Na⁺扩散效率。本文利用ZnAl-LDH兼具结构模板和造孔剂的特点，在煤焦油沥青衍生碳表面诱导形成纳米分散的ZnO/ZnSe异质结。ZnO与ZnSe之间的界面接触有利于促进电子/离子传输，O^2-/Se²⁻混合阴离子环境与多孔导电碳网络则有助于提升反应动力学并缓解循环过程中的体积应变。

3 图文介绍>>

图1：材料设计。ZnAl-LDH模板在热处理/硒化过程中诱导ZnO/ZnSe异质结构生成，同时煤焦油沥青转化为层级多孔碳骨架，形成ZnO/ZnSe-C复合结构。

图2：储钠性能。该复合负极在100 mA g⁻¹下实现637.5 mAh g⁻¹的高可逆容量，在5 A g⁻¹下循环1000圈后仍保持259.7 mAh g⁻¹。

图3：实用化验证。以Na₃V₂(PO₄)₃为正极组装全电池后，循环100圈后仍保持147.5 mAh g⁻¹，显示出一定应用潜力。

本文提出了一种LDH模板诱导策略，将低成本煤焦油沥青衍生碳与ZnO/ZnSe异质结构相结合，构筑出具有高容量、优异倍率性能和长循环稳定性的钠离子电池负极。该工作说明，通过合理设计异质界面、混合阴离子环境和层级多孔碳结构，可以有效改善金属硒化物负极的反应动力学与结构稳定性。未来，该策略有望拓展到其他工业副产物碳源和多元金属化合物体系，为低成本、高性能钠离子电池负极材料开发提供新思路。

5 通讯作者>>

刘一鸣，太原科技大学教授、化学工程与技术学院院长、催化转化与能源耦合山西省重点实验室主任、太原理工大学环境科学与工程学院兼职教授。山西省高层次青年人才，山西省学术技术带头人，山西省三晋英才拔尖骨干人才，山西省优秀科技工作者。省级重点实验室、工程研究中心主任。《Engineered Science》和《燃料化学学报》期刊青年编委。

王剑，太原理工大学材料科学与工程学院副教授，曾获山西省科技进步二等奖一项。主持国家自然科学青年项目、中国博士后基金面上资助、山西省重点研发计划、山西省自然科学基金、山西省科技合作交流专项及山西省综合教育改革项目等省部级以上项目多项。

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