中國粉體網訊 作為鋰離子電池關鍵材料之一，負極材料對鋰離子電池的最終性能起著至關重要的作用。2023年2月9-10日，由中國粉體網主辦的“先進負極材料技術與產業高峰論壇”于山東青島隆重召開。會議期間，針對各類負極材料的產業化技術與國內外市場狀況，我們邀請到業內專家學者、優秀企業代表做客“對話”欄目，進行訪談交流。
前言：目前商品化的負極材料的比容量非常低，而在研的高比容量負極材料存在充放電循環穩定性差的問題。
協同效應為一種化學現象，又稱增效作用。化學領域的雙金屬或多金屬協同效應，指的是摻雜兩種或多種金屬產生的性能高于其任何一種成分單獨存在時產生的性能。這些性能可能指化學性能。比如催化活性，或者催化壽命的提高。普遍認為催化協同效應的產生是源自混雜多于一種活性金屬；或是給質子位置的產生；或者是納米顆粒上表面形貌的改變造成的電子結構的改變。
本期，中國粉體網邀請到了沈陽工業大學史發年教授做客“對話”訪談欄目，向我們介紹多金屬協同效應如何優化鋰離子電池負極材料的儲鋰性能。
史發年，沈陽工業大學教授，博士生導師，工學博士，中國能源學會能源與環境專業委員會委員，全國材料新技術發展研究會第一屆理事會常務理事。
研究方向：高比容量長循環壽命鋰離子電池電極材料設計；納米多孔半導體光催化劑材料設計；廢棄生物質回收與功能化研究；多元金屬配位聚合物制備和結構精修。
粉體網：請您先簡單介紹一下您課題組在電池負極材料方面的科研工作。
史發年教授：我們目前在鋰離子電池負極材料方面的研究相對還是比較基礎，主要是做一些下一代新的負極材料的研究。我們目前發表文章比較多，比如2022年我們發表了20來篇SCI論文，有4篇論文獲得高被引。我們其實非常想做負極材料的應用研究，但是應用需要研究積累，一定要積累。尤其是我們新入職了很多年輕的博士到我們團隊，所以這些研究需要幾年的積累以后才能有應用的可能。
但是我本身呢，回國差不多有8年了，我期望，對于我本人來說，在2023年能夠有應用方面的突破。因為我們以前做的都是一些縱向的項目，現在打算做橫向項目，比如跟企業合作這方面的一些突破。
粉體網：您在研究中，經常用到的電池負極協同改性金屬元素有哪些？
史發年教授：我們首先選擇一些變價金屬元素，比如鈷；還有一些比較廉價的，比如鐵、錳。但是由于我們講究協同效應，就是說，如果一個結構都是變價的，在氧化還原反應中，它的結構就會變掉，骨架就會發生坍塌。所以我們現在也在想使用一些電化學惰性的金屬元素，比如稀土元素，像鑭、鈰、釔這些比較穩定的金屬元素，搭配電化學活性的金屬元素，像鈷、鐵、錳等等，合成一些新的化合物。
這里面不同的金屬元素起的作用不一樣。比如鐵、鈷，它們負責電化學活性，負責氧化還原反應；稀土元素，像鑭、鈰、釔等等，它們不是變價的金屬元素，它們就負責骨架的穩定性。
以上，就是我們比較常用的金屬元素。
粉體網：在您的研究過程中，您覺得哪種高比容量負極材料比較有發展前景？
史發年教授：其實目前，還是感覺硅或者碳包硅，它們確實比容量很高，成本也比較低。現在當然它也有一些問題，如果解決它的穩定性問題，還是比較有前景的。
粉體網：對于最近比較火的硅基負極材料，您有沒有相關方面的研究？
史發年教授：我一直有這方面的想法，現在硅基負極做的人很多，其實我們如果沒有想好就去做的話，只能做追隨者，很難超越。所以如果要做硅的話，我覺得一定要有一個很好的切入點，這個切入點最好就是沒有人做過，我們覺得這方面確實有突破，然后我們就去做。
粉體網：您近期來，側重的科研工作有哪些進展呢？
史發年教授：我們科研工作主要還是集中在MOF材料，以及MOF材料作為前驅體轉化為金屬氧化物復合材料，用它來做負極材料。
（中國粉體網編輯整理/長安）
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