由于大体积膨胀引起的材料粉碎严重限制了碱离子电池中高容量红磷（RP）的电化学性能。蜂窝状多孔材料由于其丰富的连通孔结构，可以有效地解决这一问题。然而，目前还没有通过化学合成制备的蜂窝状多孔RP。

近日，广东工业大学李运勇教授报道了通过大规模的绿色无模板水热策略成功地制造了具有可控孔结构的蜂窝状多孔微米级红磷（HPRP）。

文章要点

1）研究发现，溶液中溶解的氧可以加速RP的P9笼的破坏，以更快的反应速率形成大量的活性缺陷，从而通过快速腐蚀形成了蜂窝状的多孔结构。

2）原位透射电镜和非原位扫描电镜分析表明，优化后的HPRP-36具有自由体积、相互连通的多孔结构和较强的稳健性，可以减缓电极材料循环过程中的剧烈体积变化，防止因细小颗粒水平向外膨胀而导致的材料粉化。

3）实验结果显示，HPRP-36负极在锂离子电池中具有极高的可逆容量（2587.4 mAh g^-1，0.05 A g^-1）和长循环稳定性（0.5 A g^-1下的容量保持率为81.9%）。

这种通用可扩展的绿色合成策略和深刻的见解为设计蜂窝状多孔微米级材料用于高性能电化学能量存储和转换提供了一个很好的切入点。

参考文献

Junlu Zhu, et al, Green, Template-Less Synthesis of Honeycomb-like Porous Micron-Sized Red Phosphorus for High-Performance Lithium Storage, ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c00048

https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.1c00048