近日，贵州大学材料与冶金学院吴复忠教授、戴新义教授领衔的贵州省高性能锂离子电池电极材料科技创新人才团队及贵州省高等学校高性能电池材料重点实验室，在锂离子电池正、负极材料研究中相继取得突破性进展。团队针对硅基负极及富锂锰基正极材料的关键技术瓶颈，提出多项创新改性策略，连续两篇成果相继发表于国际顶级期刊《Advanced Functional Materials》（IF=19，自然指数期刊，中科院一区TOP期刊），为下一代高能量密度、长寿命锂离子电池的研发提供了重要技术支撑。
在负极材料研究方面，吴复忠教授团队针对硅基负极体积效应大、导电性差的关键问题，创新性地设计并构建了Si@Cu-COF（铜基金属共价有机框架包覆硅）复合负极结构。Cu-COF材料为Si颗粒体积变化提供了充足的缓冲空间，同时构建高效的锂离子传输通道提升电极整体导电性，从而同步改善Si负极的循环稳定性与倍率性能。结果表明，Si@Cu-COF复合电极的电化学性能得到显著提升，在1 A g-1电流密度下循环500圈，其放电比容量（1010.6 mAh g-1）显著优于纯Si电极（643.3 mAh g-1，200圈）。成果以 “Interface‐Anchored Cu‐COF Frameworks Mitigate Volume Expansion and Accelerate Li+ Transport in Silicon Anodes” 为题发表于《Advanced Functional Materials》（http://doi.org/10.1002/adfm.202531622）期刊，该论文第一作者为贵州大学材料与冶金学院硕士研究生杨武泺，通讯作者为吴复忠教授、杨万亮教授。本研究提出了一种新型的Si负极复合结构设计思路，对推动其广泛应用具有积极意义。
在正极材料研究领域，针对富锂锰基正极材料不可逆氧释放、电压衰减等难题，戴新义教授团队提出“异质界面工程+氧空位调控”协同策略。通过构建 Na₄V₂O₇异质界面层，利用其VO₄四面体结构形成三维锂离子传输网络，同时通过 Li⁺/Na⁺交换诱导表面氧空位生成，有效抑制晶格氧不可逆释放。改性后的 LMO 材料初始库仑效率提升至84.8%，在1 C倍率下循环200次后容量保持率从58.8%跃升至87.1%。相关研究成果以 “Tuning Interfacial Oxygen Chemistry via Na₄V₂O₇ Heterostructures for Synergistic Regulation of Redox Dynamics and Structural Reversibility in Lithium-Rich Manganese Cathodes”为题发表于《Advanced Functional Materials》（http://doi.org/10.1002/adfm.75067）期刊，该论文第一作者为贵州大学材料与冶金学院硕士研究生曹有锋，通讯作者为戴新义教授。本研究提出的协同改性策略，为提升富锂锰基正极材料的循环稳定性、氧化还原可逆性提供了新思路，对推动其应用具有重要意义。
近年来，团队围绕新能源电池关键材料持续攻关，已发表高水平 SCI 论文 100 余篇，申请/授权发明专利 20 余件，形成具有自主知识产权的技术体系，彰显贵州大学在新能源新材料领域的科研实力与区域创新贡献。领衔人吴复忠教授作为贵州省委重点联系专家、贵州省百层次人才、贵州省最美科技工作者，曾获贵州省科技进步奖“一等奖”。戴新义教授为贵州省高层次创新型人才、贵州省青年拔尖人才，近年来在锂离子电池电极材料领域持续取得突破，多项成果发表于国际顶级期刊。
图/文：杨武泺、曹有锋
一审：戴新义
二审：赵 飞
三审：刘 剑