2023年3月13日，化学与化工学院孙伟教授光电功能材料团队在国际学术期刊《Langmuir》(中科院分区化学2区top)上发表题为Reversible Li+Storage in CFx-Based Cathodes through Transition Metal Decomposition的研究论文，报导了通过过渡金属分解的方式促使电极产物LiF分解，进而实现氟化石墨电极可逆循环的策略。

    现有的锂离子电池intercalation型正极材料如LiFePO4、LiCoO2等的单位摩尔Li+离子存储、释放量都不超过1，材料的理论容量受限(120~180 mAh g-1)。相比之下，conversion型材料如氟化石墨(CFx)具备很高的比容量(865 mAh g-1)和能量密度(2180 Wh kg-1)，现已被广泛应用于一次锂电池正极。但是由于CFx材料内部的C-F共价键，其导电性差，电极反应动力学速率较慢，而且电极反应产物LiF稳定性高难以分解。因此，提升CFx的导电性、促进LiF分解，是改善Li/CFx电池性能实现电池可逆循环的关键。

    该研究通过引入过渡金属(M)元素，有效改善了CFx电极的导电性。引入的M能够在高电压下分解生成过渡金属氟化物(MFx)参与后续的Li+存储过程，实现了电池的可逆循环。此外，研究还证明了限域、限量的M分解是电极循环稳定性的关键，为高效可逆CFx/MFx电极的设计开发提供了参考。

    我校2019级本科生孙楠和张亚丽为论文的共同第一作者，黄玉豪博士和孙伟教授为论文的通讯作者。本研究获得海南省自然科学基金、海南省重点研发计划和海南省院士创新平台专项科研项目支持。

    全文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.langmuir.2c03205