磷因其2596 mAh g?1的高理論容量而有望成為下一代陽極材料,然而低電導率、嚴重的體積膨脹以及電解質可溶性多磷酸鋰的溶解和遷移等挑戰阻礙其實際應用。近日,特拉維夫大學Fernando Patolsky將原位激光合成分子分散和共價結合的磷-石墨烯加成物作為高性能快充鋰離子電池的3D陽極
本文要點:
1) 通過激光輻照紅磷/酚醛樹脂共混物,作者觀察到分子磷加合物與激光誘導石墨烯的原位共價結合,從而直接合成了一種無添加劑、柔性和三維介孔復合陽極。此外,該陽極具有高磷含量(33 wt.%)、比表面積(163.4 m2 g?1)和本征電導率(12 S cm?1)。
2) 該陽極具有優異的循環穩定性,即在2 A g?1的高電流密度和673 mAh g?1的容量下,經過3000次循環后的容量保持率為98%。因此,通過分子分散活性材料的化學錨定完全抑制聚磷酸鋰的“穿梭效應”,這進一步證實了其高循環穩定性。
Gil Daffan et.al In-Situ Laser Synthesis of Molecularly Dispersed and Covalently Bound Phosphorus-Graphene Adducts as Self-Standing 3D Anodes for High-Performance Fast-Charging Lithium-Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2024
https://doi.org/10.1002/aenm.202401832