突破！黑磷基锂电池9分钟充电80%!

      近年来，黑磷在电池领域吸引了许多研究者的兴趣，黑磷的高理论比容量以及优良的电子传导性使其被认为是一种极佳的锂离子电池负极材料，在制备大容量、高倍率的锂离子电池方面展现出巨大的潜力！

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Science：黑磷复合材料助力锂离子电池快充技术

      近日，中国科学技术大学季恒星教授团队在黑磷基新型锂离子电池电极材料研究方面取得了重大突破！相关成果以题为“Black phosphorus composites with engineered interfaces for high-rate high-capacity lithium storage”发表在Science上。
      团队通过采用“界面工程”策略将黑磷和石墨通过共价键连接在一起，在稳定材料结构的同时提升了黑磷石墨复合材料内部对锂离子的传导能力。他们使用高能球磨的办法获得了黑磷纳米片与石墨纳米片并肩平行排列且通过碳-磷共价键连接的复合材料，使锂离子能够在复合材料内高效穿梭。此外通过聚苯胺包覆优化固态电解质界面膜，使锂离子能够快速进入复合材料。结果表明，电极片充电9分钟即可恢复约80%的电量，2000次循环后仍可保持90%的容量。该全新设计的黑磷复合材料使兼具高容量、快速充电且长寿命的锂离子电池成为可能。

黑磷纳米片分散液

XF207

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黑磷晶体

XF161

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AFM：黑磷基杂化体作为锂离子电池的负极材料

      吉林大学的韩炜团队基于黑磷(BP)和碳纳米管(CNTs)发展了一种独特的三维结构，设计出具有良好稳定性和高电导率的BP@CNTs杂化体基锂离子电池，相关成果以题为“3D Chemical Cross-Linking Structure of Black Phosphorus@CNTs Hybrid as a Promising Anode Material for Lithium Ion Batteries”发表在Advanced Functional Materials上。
      在这个BP@CNTs杂化体三维结构中，黑磷和碳纳米管通过化学交联和静电吸附作用结合到一起。密度泛函理论(DFT)计算显示，黑磷和碳纳米管相互纠缠、穿插并紧密地集成在一起，不仅增强了电子和离子在界面的可逆输运，还能限制脱嵌锂过程中黑磷发生的体积膨胀或者结构损坏现象。检测发现，基于BP@CNTs杂化体电极的锂离子电池具有高容量(1088mAhg⁻¹)、高导电率(88.9Ω)和稳定的循环寿命等特点，能够点亮发光二极管，在发展能源存储器件方向具有极大应用潜力。

黑磷量子点分散液

XF208

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黑磷晶体粉末

XF175

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Nano-Micro Letters：综述黑磷负极材料在锂离子电池领域的应用

      除了上述的石墨和碳纳米管之外，黑磷还可以与其他材料复合作为锂电池的负极材料，近日合肥工业大学朱继平教授在期刊Nano-Micro Letters上以题为Two Dimensional Black Phosphorus: An Emerging Anode Material for LithiumIon Batteries综述了基于二维黑磷的负极材料在锂离子电池领域的应用。
      文章中指出，黑磷可以很容易的与碳材料(如石墨、氧化石墨、碳黑、富勒烯、碳纳米管等)结合形成稳定的P-C键，这种P-C键不仅可以稳定黑磷的结构，缓解嵌锂/脱锂过程中的体积膨胀问题，同时还可以在电极材料与电解液的界面处为离子提供更快的传输通道，使得黑磷/碳复合材料表现出极佳的电化学性能。
      一些非碳材料也被用于与黑磷复合，例如二氧化钛、金属有机框架(MOFs)、六方氮化硼(h-BN)、二维过渡金属碳(氮)化物、二维金属磷化物等。通过构建这种稳定的化学键，黑磷优异的电化学性能能够得到最大的发挥，电极材料表现出高比容量、高倍率以及优异的循环稳定性。

UIO-66

XFF32-1

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氧化石墨炔粉末

XFY05

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