近日，我校物理学院胡鹏教授与武汉理工大学麦立强教授、香港中文大学龙祎教授合作，在期刊Chemical Reviews（2022年影响因子：72.087）上发表题为“Vanadium Oxide: Phase Diagrams, Structures, Synthesis, and Applications”的综述文章。胡鹏教授作为论文第一作者和共同通讯作者，武汉理工大学麦立强教授和香港中文大学龙祎教授为共同通讯作者。该工作得到国家自然科学基金项目、陕西省重点研发计划及陕西省高校创新团队的支持。
具有多种氧化态和各种晶体结构的钒氧化物具有独特的电学、光学、光电和磁学性质，从而可以应用于多个领域。在过去的30年里，人们开展了钒氧化物的基础研究并探索了钒氧化物材料在离子电池、水分解、智能窗户、超级电容器、传感器等方面的潜力。尽管前期人们在钒氧化物的合成（水热、化学气相输运、原子层沉积）、性质（金属绝缘体相变、拉曼）、应用（催化、电池、传感、超级电容器）等方面进行过综述，并且胡鹏教授课题组也对钒氧化物的多刺激响应性质和能源方面应用做过综述（Appl. Energy 2018, 211, 200；Small 2018, 14, 1802025；Adv. Energy Mater. 2019, 9, 1902066；Mater. Horizons 2019, 6, 1380），但是这些综述都是聚焦于某一种具体的钒氧化物或者某一具体应用方向，具有不同应用的不同钒氧化物的全面综述还未见报道。
本次发表的综述全面综述了各种钒氧化物的历史、相图、结构、合成和应用。文章中首先介绍了金属钒的发现历史及其氧化物的多样性，接下来从V?O系统的相图出发，介绍了V-O系统中的热力学稳定相及亚稳相，包括但不限于V2O3、V3O5、VO2、V3O7、V2O5、V2O2、V6O13和V4O9等热力学稳定相和热力学亚稳相。文章详细综述了各种钒氧化物的晶体结构、相转换、合成方法及应用，尤其是在电池、催化、智能车窗、超级电容器、电致变色等方面应用的最新进展。
该综述有助于相关领域研究者了解钒氧化物的研究现状，为相关领域的学者提供参考，有望吸引材料科学、器件物理学、土木工程、机械设计和生物科学等学科领域专家对钒氧化物的兴趣，并将其与各自领域融合，为解决全球能源及环境危机中的关键挑战提供帮助。
热力学稳定态的钒氧化物的结构及其应用
钒氧化物可能的未来发展方向