磷酸铁锂（LiFePO4）材料以其具有成本低、环境相容性好、比容量高、稳定性好等优点，成为一种极具应用潜力的锂离子蓄电池正极材料。然而，Fe-Li反位缺陷仍然是一个致命的问题，限制着锂离子在LiFePO4晶体中的扩散速率，从而降低了LiFePO4的倍率性能。青岛大学杨东江教授团队与北京大学郭少军教授团队针对这一问题，发明了一种绿色环保的、经济的海藻生物质转化方法制备了低Fe-Li反位缺陷的LiFePO4/碳复合微米管。

    传统制备方法通过提高合成温度或者增加热处理时间来降低Fe-Li反位缺陷，然而这会导致颗粒增大，导致锂离子扩散速率降低。另有采用溶剂热代替水热来降低Fe-Li反位缺陷，但Fe-Li反位仍高于0.99%。因此，需要设计一种切实有效的方法来降低Fe-Li反位缺陷，提高磷酸铁锂高倍率下的锂离子扩散性能。

    青岛大学团队开发的绿色生物质法很好的解决了此缺陷。发现海藻酸纤维中的四个α-L-古罗糖醛酸分子链与三价铁离子交联得到的铁基蛋盒结构和β-L-古罗糖醛酸分子链与锂离子的吸附作用，可以有效控制晶体形成初期Fe的优先占位，随着碳化温度升高，蛋盒结构可以转变成金属/碳的核壳结构，可以进一步抑制Fe-Li反位。同时，海藻酸纤维的碳骨架在N2下碳化，转变成多孔碳微米管。通过对不同温度下LiFePO4晶体的X射线衍射图谱进行精修发现，Fe-Li反位缺陷的百分比低至0.23%。
 

    相比传统的LiFePO4/C材料，低Fe-Li反位缺陷的LiFePO4/碳复合微米管表现出优异的电化学性能：在0.5 C的电流密度下，首次放电比容量达到165 mAh g-1，10 C电流密度下循环1000圈后，容量保持率在91 %。在100 C的高电流密度下，放电容量达到99.7 mAh g-1。 该优异的性能归因于低的Fe-Li反位缺陷和一维多孔碳微管的导电网络。从而有效提高了锂离子电池性能。