二维过渡金属碲化物材料是一类新兴的二维材料，由碲原子和过渡金属原子组成，其微观结构类似于“三明治”，过渡金属原子被上下两层的碲原子“夹”住，形成层状二维材料。这种材料具有奇特的超导、磁性、催化活性等物理和化学性质，在量子通讯、催化、储能、光学等领域展现出重要应用潜力，受到了国际学术界的广泛关注。
例如，利用过渡金属碲化物具有高导电性和大比表面积，作为高性能超级电容器和电池的电极材料；利用过渡金属碲化物纳米片表面具有丰富可调的活性位点，制备绿氢和双氧水电催化剂，提高催化剂选择性、效率和性能；利用材料展现出的超导和巨磁电阻等新奇量子现象，或可为下一代低功耗器件和高密度磁性存储器件提供材料。然而，目前二维过渡金属碲化物材料的高质量宏量制备仍面临巨大挑战，严重阻碍了其实际应用。
为了更好的发展新材料，中国科学院大连化学物理研究所吴忠帅研究员团队与中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院金属研究所成会明院士及北京大学电子学院康宁副教授等合作，采用固相化学插层剥离方法，创新性地筛选出了一种固相插层试剂——硼氢化锂。硼氢化锂具有强还原性质，在干燥空气中稳定，可用于高温固相插锂反应，解决了插层反应速度慢的问题，从而实现了安全、高效、快速的插层剥离。
整个插层剥离过程只需10分钟，可宏量制备出百克级（108克）碲化铌纳米片，与同等时间液相化学插层剥离法制备量均小于1克比，此方法效率和产量均有了大幅提升。团队还利用此方法制备出了五种不同过渡金属的碲化物纳米片和十二种合金化合物纳米片，证明其具有普适性。
同时，科学家还观察到了多种特征的量子输运现象，例如碲化钼（MoTe2）纳米片具有依赖于厚度的金属-绝缘体相变，碲化钨（WTe2）纳米片具有巨磁电阻和舒勃尼科夫-德哈斯效应等。
通过该方法制备出的二维过渡金属碲化物纳米片溶液和粉体具有良好的加工性能，可以作为各种功能性浆料，实现薄膜、丝网印刷器件、3D打印器件、光刻器件的高效和定制化加工等。
同时有望在高性能量子器件、柔性电子、微型超级电容器、电池、催化、电磁屏蔽、复合材料等方向发挥重要作用。该成果以Metal telluride nanosheets by scalable solid lithiation and exfoliation为题，于4月3日在线发表在《自然》杂志上。