近期，省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室和材料科学与工程学院新型能源材料研究团队在储能材料类国际权威期刊《Energy Storage Materials》（影响因子：16.28）发表了题为《Diamine Molecules Double Lock-Link Structured Graphene OxideSheets for High-Performance Sodium Ions Storage》（DOI：10.1016/j.ensm.2020.08.021）的研究论文。刘卯成副教授和台湾新竹清华大学阙郁伦教授为共同通讯作者，材料学院2018级硕士研究生张雨杉同学为论文第一作者。

石墨由于丰富的来源和优良的电导率成为商业化锂离子电池的负极材料，然而其较小的层间距并不适合尺寸更大的钠离子可逆嵌入/脱出。该团队通过二胺分子两端的氨基与氧化石墨表面的羧基发生脱水缩和反应形成酰胺键将其“焊接”在氧化石墨层间，构筑了一种层间距可以可控调节的有机二胺分子焊接插层的石墨材料。有机二胺分子焊接插层显著扩大了石墨的层间距，使其作为储钠材料时展示出优异的储钠倍率性能和钠离子扩散动力学性能。同时，通过选择不同长度的二胺分子实现了石墨层间距的可控调节，研究揭示了石墨层间距与储钠倍率性能及钠离子扩散动力学的关系。该研究为可控调节二维材料的层间距和改善二维材料的储钠倍率性能提供了新的思路，研究结果为设计高倍率二维储能材料提供了理论依据。

该项工作得到了国家自然科学基金、甘肃省杰出青年科学基金、有色金属先进加工与再利用国家重点实验室开放基金、兰州理工大学红柳青年教师支持计划等项目的支持。