广东省科学院化工研究所研究员曾炜团队在国家自然科学基金面上项目等项目的资助下，开发出具有超高倍率性能的植酸碳涂层——?磷酸钒锂，用于可充电锂离子电池。相关成果近日发表于《表面和界面》（Surfaces and Interfaces）。
碳包覆磷酸钒锂合成路线。研究团队供图
论文第一作者、广东省科学院和仲恺农业工程学院联合培养硕士黄韬表示，在现代社会，可充电锂离子电池作为核心能源存储技术，广泛应用于移动设备、电动汽车、智能电网等关键领域，其性能提升直接关乎能源利用效率和可持续发展。然而，磷酸钒锂这一极具潜力的材料，虽拥有电化学电位高、循环稳定性强及宽温工作范围等优点，但由于导电性受限，尚未能大规模商业化。
该研究创新性地采用植酸这种天然生物质基原料来制备磷酸钒锂材料。植酸能与过渡金属离子螯合，并且兼具磷酸源和碳源的双重功能。经过热处理，植酸分解后剩余的碳元素在磷酸钒锂颗粒上形成纳米级无定形碳涂层和微米级碳网络，从而显著提高了材料的导电性和锂离子扩散速率。
碳包覆磷酸钒锂电化学性能。研究团队供图
研究结果表明，所获得的碳包覆磷酸钒锂-800样品显示出卓越的速率能力（速率高达50 C时为101.83 mAh·g-1）和出色的循环稳定性，在10 C条件下循环1000次后，仍能提供112.54 mAh·g-1放电比容量，保持率为97.23%，表明其具有实际应用的潜力。
论文共同通讯作者曾炜表示，该研究将丰富的天然材料与有效的改性技术相结合，为磷酸钒锂材料的制备和改性提供了一种新方法。
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.surfin.2024.104900
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