福州大学魏明灯课题组通过简单的水热反应和后续的硒化工艺制备了具有二维结构的GeSe₂/N-rGO复合物。作为锂离子电池负极材料，表现出优异的倍率性能和出色的循环稳定性，并利用原位XRD等表征手段探究GeSe₂/N-rGO复合物的电化学反应机理。

金属硒化物，因其氧化还原化学性质、高比容量和良好的电导率而受到广泛关注。同时，金属与硒之间的化学键较弱，提高了充放电过程中转换反应的可逆性。特别是，基于转换和合金化机理的GeSe₂，由于其二维层状结构和半导体特性，成为锂离子负极材料的研究热点。然而，其存在如下的问题仍需改善：(1) 二维结构的高表面能导致合成过程中纳米片团聚；(2) 在锂化过程中，层状结构被严重破坏；(3) 电导率；(4) GeSe₂的转化反应可逆性。

为了解决上述问题，福州大学魏明灯课题组设计一种简易方法将GeSe₂纳米片均匀分散在氮掺杂的石墨烯基质中，这种材料表现出优异的倍率性能和出色的循环稳定性。在1.0 A g⁻¹下经过2000次循环，仍可以保持711.0 mA h g⁻¹比容量。同时，利用不同扫速的循环伏安(CV)、恒电流间歇滴定技术(GITT)和交流阻抗谱(EIS)等手段对其电化学性能进行了动力学分析。同时，与商用的LiFePO₄正极材料组成扣式全电池，也表现出优异的储锂性能。在0.5 C下经过100次循环，比容量保持率为79%。优异的储锂性能主要归因于氮掺杂的石墨烯和GeSe₂纳米片之间的协同效应：i）氮掺杂的石墨烯基质可以提高电导率，抑制GeSe₂纳米片的聚集，缓冲充放电过程中产生的体积变化；ii）GeSe₂/N-rGO复合物具有二维结构，可以缩短锂离子的扩散路径，实现快速的锂化/脱锂化过程。进一步，利用原位XRD表征手段探究GeSe₂/N-rGO复合物的电化学反应机理，并发现放电过程中产生Li₂Se在随后的充电过程中消失，而其它生成物均以非晶形式存在。非晶相有利于Li⁺的扩散，可以为锂存储提供了更多的活性位点。因此，这个研究结果也说明，转化反应在储锂过程起到了一定的容量贡献作用。