快速充电过程中，锂离子电池在石墨负极上不受控制地镀上金属锂，阻碍了锂离子电池实现长循环寿命的快速充电。在这里，我们报道了使用双相MoO_x-MoP_x助催化剂协同进行的石墨表面改性，可改善充电倍率并抑制Li镀层，且不会损害能量密度。我们设计合成了MoO_x-MoP_x/石墨，通过可控和可扩展的表面改性，即在石墨表面沉积MoO_x纳米层，然后通过蒸汽诱导MoO_x部分相变到MoP_x。各种分析研究与热力学计算相结合表明，MoO_x有效地减轻了石墨表面上电阻膜的形成，而MoP_x通过快速插层反应以较高电势承载Li⁺，并在降低Li⁺吸附能方面起主要作用。当与LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂负极结合使用时，MoO_x-MoP_x /石墨阳极展现出快速充电能力（<10分钟充电，占总容量的80%）和稳定的循环性能，在300次循环中没有任何锂镀层的迹象。 因此，开发的方法为快速充电锂离子电池的先进负极材料的设计铺平了道路。
 
  
Fig. 1 Mo-CP/石墨负极的合成与表征。
 
  
Fig. 2 MoP_x的锂化。
 
 
Fig. 3 MoP_x对Li⁺的吸附。
 
 
Fig. 4 Mo-CP/石墨的快速充电能力。
 
  
Fig. 5 Mo-CP/石墨在快速充电条件下的循环性能。
 
         相关研究成果于2021年由庆熙大学的Min-Sik Park课题组，发表在Nat Commun.（https://www.nature.com/articles/s41467-020-20297-8）上。原文：A cooperative biphasic MoOx–MoPx promoter enables a fast-charging lithium-ion battery。

转自《石墨烯杂志》公众号