納米尺度的過渡金屬氧化物，由于理論容量高，被認為是潛在的鋰離子電池負極材料。然而，循環過程中的低導電性、較大的體積效應，往往會導致活性物質的團聚、粉化，造成電化學性能低下。碳基過渡金屬氧化物作為鋰離子電池負極材料具有很好的循環性能，一直是研究熱點，尤其是3D結構碳基過渡金屬復合材料，因其獨特的結構而備受關注。研究人員已提出多種類型碳基過渡金屬氧化物的制備，如與石墨烯、碳納米管等材料復合，但往往受制于復雜的制備過程和高昂的成本，很難實現商業化。因此，用簡單的方法合成3D結構的碳基過渡金屬氧化物材料，并將其應用在鋰離子電池電極上的研究備受關注。

　　近日，耿保友教授課題組采用一種簡單、高產量的干法合成三維網狀結構的碳包覆金屬氧化物復合物并將其應用于鋰離子電池負極材料上，具有很好的電化學性能，并且該方法簡單且可擴大。在制備過程中，研究人員用硝酸鐵和濾紙為原料，通過簡單的煅燒可得到碳包覆的Fe3O4/Fe復合材料。濾紙纖維富含羥基，能吸附大量鐵離子，煅燒后易形成碳包覆層，增強電化學性能。并且，碳化后能引發炭熱還原形成Fe，進一步增加材料的導電性。制備出的3D網狀FeOx/C具有獨特的優勢。首先，由于碳層結構的存在，避免了金屬氧化物納米顆粒直接暴露在電解液中，可以提高固體電解質界面（SEI）膜的穩定性。其次，由于具有高導電的碳層和Fe，體積效應可以有效降低，有利于提高電化學性能。這種復合材料可以用于鋰離子電池電極材料，不僅因為其良好的性能，而且合成方法簡單且無污染。相關研究結果發表于化學類國際頂級刊物《德國應用化學》（Angew.Chem.Int.Ed.,2017,DOI:10.1002/anie.201707647）。

　　該工作的第一作者是我校2015級碩士生李敏同學，耿保友教授為通訊作者，安徽師范大學為唯一完成單位。該研究工作得到了國家自然科學基金面上項目和能源納米材料省級創新團隊等經費的資助。