中科大余彦和厦大张桥保团队将红磷包封于独立式氮掺杂多孔空心碳纳米纤维（P@N-PHCNF）中，作为钾离子电池的负极材料, 多孔碳基质中嵌入超细红磷纳米粒子有利于降低绝对应变并防止粉化和结块，该电极的设计能够获得具有高比能、无粘合剂的柔性电池。该复合材料实现了前所未有的长循环寿命和高可逆容量（2 A g^-1下循环800次后为465 mAh g^-1）以及出色的倍率性能（5 A g^‑1下为 342 mAh g^-1）。

1. 原位TEM表明，尽管经历反复的严重的膨胀/收缩，整个电极仍保持完整性。

2. DFT结果表明，碳纳米纤维中的N掺杂有利于P原子的吸附，增强其吸附能。

3. 不使用粘合剂和导电添加剂，碳纤维网络使整个电极更具导电性和结构稳定性。

4. 团队还解释了红P的新合金化机制，XRD和原位拉曼证明最终放电产物为K₄P₃。

Ying Wu, Shuhe Hu, Rui Xu, Jiawei Wang, Zhangquan Peng, Qiaobao Zhang, Yan Yu, Boosting Potassium-Ion Battery Performance by Encapsulating Red Phosphorus in Free-Standing Nitrogen-Doped Porous Hollow Carbon Nanofibers [J], Nano Letters, 2019.

DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b04957

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.nanolett.8b04957