许多层状材料被认为是高性能碱离子电池阳极的有前途的候选材料，但黑磷 (BP) 受到了特别关注。这是由于其高比容量、混合碱离子存储机制（插层合金化）以及其层内的快速碱离子传输。不幸的是，基于 BP 的电池通常也与严重的不可逆损失和循环稳定性差有关。已知这与合金化有关，但几乎没有实验证据表明 BP 在运行电池中经历的形态、机械或化学变化，因此对必须减轻以优化性能的因素知之甚少。

近日，伦敦大学学院Thomas S. Miller用原位 EC-AFM 对代表性电池条件下钠化过程中 BP 的间期演变进行了实验研究。

文章要点

1）电极现象包括：SEI 的成核、生长和演化；插层后的体积变化；和电极退化/合金化时不可逆的结构变化，都已明确区分并与特定的电化学过程相关联。非原位拉曼光谱和 XPS 证实了观察结果，它们将形态变化与相间层组成的演变联系起来。

2）这些结果为 SEI 和电极演化在长期性能不佳中所起的关键作用提供了重要的见解，为可以克服这些问题的电极工程提供了见解，并使基于 BP 的阳极能够部署在高容量碱离子电池中。

参考文献

Samia Said, et al, Black Phosphorus Degradation during Intercalation and Alloying in Batteries, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.2c08776

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c08776