我校生物碳(炭)与光学农业团队在碳基功能复合材料研究中取得新进展

　　近期，我校材料与能源学院、岭南现代农业科学与技术广东省实验室、生物基材料与能源教育部重点实验室和广东省光学农业工程技术研究中心刘应亮教授带领的生物碳(炭)与光学农业团队在碳基功能复合材料研究中取得新进展，相关研究结果以“A general strategy for metal compound encapsulated into network-structured carbon as fast-charging alkali-metal ion battery anode”（论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829720301495?dgcid=coauthor）为题发表在国际知名学术期刊Energy Storage Materials（IF2019：16.28）。

　　由于其独特的结构特征，碳基功能复合材料在能源储存、农业环境、石油化工和医疗卫生等领域具有重要的应用。然而，当前碳基功能复合材料通常存在碳/非碳界面结构不够精细、形貌缺乏层次化设计、活性位点少且利用率低等弊端，已日益制约其高性能化，非常不利于上述各项应用领域的进一步发展。为此，生物碳(炭)与光学农业团队从碳/非碳界面构建的源头出发，发展了一种通用的制备策略，设计合成出系列具有纳米网络结构的新型碳基功能复合材料。该策略的关键是采用了碳源−非碳前驱体一体化的螯合树脂−金属离子杂化组装体作为构筑单元，它不仅可在分子水平上实现均一的有机/无机界面，还使金属离子在高温过程中转化成金属化合物纳米颗粒（例如，金属氧化物、金属硒化物、金属硫化物）并原位封装在碳纳米网络单元中。进一步研究发现，得益于其具有快速输运通道的层次孔结构和发达活性位点的复合骨架，所得到的碳基功能复合材料可用作快充型碱金属离子电池负极材料，表现出较优异的可逆充放电容量、高倍率性能以及长循环寿命。

纳米网络结构碳基功能复合材料的制备流程

纳米网络结构碳基功能复合材料用作快充型碱金属离子电池负极的工作机理

　　该研究论文的第一作者为材料与能源学院硕士研究生张伟财，通讯作者为梁业如教授。该研究得到了刘应亮教授的大力支持和国家自然科学基金、广东省自然科学基金、“广东特支计划”科技青年拔尖人才项目、广东省高等学校珠江学者岗位计划、广州市科技创新人才专项珠江科技新星计划等项目的资助。（文/图 材料与能源学院 张伟财）