近期，北京理工大学材料学院、北京理工大学郑州研究院锂电池资源化技术团队与其他单位合作成果以“Atomically resolved two-dimensional amorphous nuclei formed during MoS2 chemical vapor deposition”为题，发表于《科学》（Science）杂志。首次揭示二硫化钼化学气相沉积过程成核和生长的原子尺度机制，颠覆了传统成核理论对二维体系的认知。

ETEM中原位CVD生长MoS₂的过程与路径

二维材料的规模化可控制备，是其在微电子、光电器件与储能领域落地应用的核心前提。二硫化钼（MoS₂）作为典型层状二维材料，兼具独特原子构型、优异电化学特性与稳定化学性质，可有效突破传统电池能量密度不足、循环寿命短、快充能力薄弱等技术瓶颈，在储能体系中具备极高应用潜力，而大面积、高质量单晶与薄膜的可控制备是其产业化关键。

化学气相沉积是现阶段MoS₂主流制备技术，但成核与初期生长过程瞬时动态、演化速率快，常规表征手段难以实现原位实时观测，致使其原子尺度生长机制尚不明确。经典成核理论认为晶核由单体直接组装形成，而新兴研究证实，包括纳米金属在内的诸多材料普遍存在两步成核、前驱体预聚集等非经典成核路径。二维材料存在面内共价键、层间范德华力的强各向异性，成核生长行为更具复杂性；现阶段相关研究多依托理论模拟支撑，仍缺乏直观的实验证据予以佐证。

本论文借助透射电子显微镜，对化学气相沉积过程中二硫化钼的成核与生长行为开展原位原子尺度表征研究。结合分子动力学模拟分析，实验观测发现，材料初始成核阶段会先形成二维非晶结构；该非晶结构达到临界尺寸后，将发生面内结构有序转变，进而形成稳定晶核。同时，研究在生长初期还直接捕捉到晶核合并与定向附着的演化过程，该类行为对二维单晶的制备成型具有重要促进作用。本研究阐明了化学气相沉积体系下二硫化钼完整的原子级结构演化规律，为高质量二维层状材料的精准可控合成提供了关键机理支撑，也为各类共价键合二维材料的制备优化提供了理论参考与技术指导。

DOI: 10.1126/science.adz8243

本论文由北京科技大学与北京理工大学、北京理工大学郑州研究院等单位联合完成，北理工郑州研究院吴崇腾、曹端云为共同第一作者，主要负责研究的理论计算与机理解析工作。这份重磅成果的背后，是团队扎根基础研究的深耕积淀，也是跨平台协同攻关的创新合力。

北京理工大学吴锋院士团队，紧密结合新能源智能汽车、绿色二次电池关键材料、退役电池高精度回收等领域的产业发展需求，按照强化协同创新理念，着力做长应用研究长板、补齐基础研究短板，高水平推进新能源领域科技创新发展。

团队拥有北京理工大学“环境科学与工程”北京市重点实验室、“化学电源与绿色催化”北京市重点实验室、国家2011计划北京电动车辆协同创新中心、绿色二次电池与先进能源材料实验室和先进储能技术中心等创新平台，团队共有兼职院士2人，教授13人，副教授15人，其中有万人计划“科技创新领军人才”2人，“四青人才”4人，博士生80余人，硕士生140余人。团队是“十一五”、“十二五”、“十三五”连续三轮有关绿色能源材料和废旧电池资源再生课题的国家重点基础研究发展计划（973计划）的牵头单位，在国内外享有很高的学术声誉。

围绕退役电池梯次利用和资源化再生，研究开发退役锂电池的快速检测及寿命预测装备、高精度智能化拆解装备、高净化回收装备及成套技术；围绕新能源智能汽车、先进储能以及能源互联应用场景，开展智能电池系统的设计开发与应用研究，开展电池加速老化、健康状态评估和电池寿命预测研究；基于新能源材料基因测算与设计，结合智能探测技术，研究与开发高能量密度锂离子电池、智能电池、固态二次电池等多种新体系电池。为北京理工大学双一流学科（材料科学与工程学科）和战略新兴学科（储能技术专业学科）建设提供有力支撑，并培养新能源和储能领域的“高精尖缺”人才。

目前锂电池资源化技术团队正在积极招聘绿色二次电池和能源材料方向的博士后，欢迎广大青年才俊积极联系加入，共赴卓越，共创辉煌！

如有意向加入团队，请应聘者将个人简历（包括个人基本信息、学习及工作经历、主持/参与科研项目、科研成果、获奖情况等）、代表性成果及学术证明材料等整合为一个PDF文档发送至邮箱yaoying@bit.edu.cn（姚老师）或wshuaixing@163.com（王老师），邮件主题请按照“博士后应聘+姓名+研究方向”格式命名。