图1，界面电子离子桥的示意图
　　如图1所示，电子从某点迁移至活性物质，除了本身电阻的抑制之外，还有衬底和活性物质的界面转移电阻。以半导体电化学理解为切入点，外电势可以理解成衬底的费米能级的偏移程度，非晶导电碳固有的电阻高于石墨烯，因此，在外电势 η1下，石墨烯依然能发生反应。当外电势继续降低为η2，传统石墨烯异质结界面结构同样达到无法发生电子转移的状态，而此时界面键合的异质结界面（GeS2/3DG）结构具有利于快速的电子转移桥，因此依然可以继续发生电化学反应。
　　对于额外离子通道的理解上，传统的非晶碳和完美的石墨烯，离子的迁移很难从衬底迁移至活性物质，而缺陷和掺杂型石墨烯可以非常有利于离子的迁移，并且离子更有利于从界面键合处迁移至活性物质。因此，仅仅通过该异质结的设计就能同时降低电子影响的热力学极化和离子影响的动力学极化。

　　图2，材料制备表征
　　SEM和TEM可以看出制备的GeS2为纳米材料分散于多孔的石墨烯表面。

　　图3 界面键合的异质结界面表征
　　在界面电子桥的验证表征中，图3种C1s和S2p的XPS分峰拟合图可以看出，该工艺制备的GeS2的界面属于典型的C-Ge-S界面结构，DFT模拟计算也验证了该结构的稳定性，另外，TEM的取向也证实了石墨烯和GeS2并不是范德华异质结界面，同时EIS阻抗谱也辅证了界面键合的异质结具有最低的界面电子转移电阻

　　图4，界面额外离子通道的表征
　　在界面离子桥的验证表征中，Raman的ID/IG证实了我们的GeS2/3DG中石墨烯具有更多的缺陷位。导电非晶碳的复杂的离子通道，离子很难具有快速的迁移通道，DFT也证实完整的石墨烯虽然横向迁移较易，但是纵向迁移势垒无法满足离子由石墨烯迁移到活性物质，而我们的界面键合的缺陷/掺杂型石墨烯具有较好的离子通道，离子可以由电解液通过衬底迁移至活性物质，相关DFT计算也证实了这种可能。
　　同时，EIS阻抗谱前后钠离子扩散的差异，证实传统非晶碳的衬底，在活化前后的钠离子扩散降低趋势，这是由于活性物质表面形成了SEI膜阻碍了离子扩散。
　　而石墨烯衬底的离子扩散则正好相反，该现象也证实了额外离子通道的效应。另外，GITT的测试和电容贡献比也表明我们的材料具有更好的离子扩散，进一步应证了界面离子通道的设计非常有利于材料的倍率性能的发挥。

　　图5，充放电过程的结构演化
　　利用in-situ XRD测试技术对电极材料反应机制进行了深入研究，与大部分过渡金属硫化物一样，GeS2/3DG电极材料的电化学反应也是由转化反应和合金化反应组成。在GeS2/3DG电极材料中，快速的电子/离子传输使其具备了优异的电化学反应可逆能力，我们可以很好的在OCV ~ 1.0 V、1.0 ~ 0.01V、0.01 ~ 1.8V、1.8 ~ 3.0V四个放充电阶段匹配到转化、合金及其逆反应的产物，特别的，当重新充电至3.0 V时，可以在in-situ XRD和ex-situ TEM测试中检测到GeS2物相的再次生成。