随着新能源产业的快速发展，锂离子电池（LIB）因其优异的电化学性能被广泛应用于能量存储领域。而其中，碳材料由于其对锂电位低，稳定性好等特点被用作锂离子电池负极材料。硬碳表面富有丰富的含氧官能团和孔结构，为锂离子的存储提供了大量的活性位点，表现出优异的倍率性能和存储性能。但丰富的含氧官能团以及大的比表面积使得电池副反应增多，表现出较差的首次库伦效率以及循环稳定性，造成锂资源的浪费，不利于锂离子电池的发展。

      近日，中国科学院山西煤炭化学研究所709组以自制的酚醛树脂碳微球为原材料，以简单的氢气热还原法，通过对含氧官能团稳定性的研究，在保持材料形貌不变的前提下，选择性的去除了硬碳表面不利于锂离子吸脱附的含氧官能团：羟基、醌基等，保留了有利于锂离子吸脱附的官能团：羰基、羧基等。有效提升了锂离子电池的首次库伦效率以及比容量（图b）。通过FT-IR、XPS、XRD、TPR-MS和拉曼光谱等表征手段探究了其微观结构随还原温度的变化规律，揭示了表面含氧官能团在还原过程中的演变机理（图c）。通过第一性原理计算进一步证明了含氧官能团的稳定性顺序。并通过电化学表征，建立了含氧官能团、微观结构与锂离子电池电化学性能之间的构效关系。相关成果已发表在ElectrochimicaActa. (DOI:10.1016/j.electacta.2020.135736)，第一作者为硕士研究生成家瑶，通讯作者为陈成猛研究员。