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作為金屬離子電池的負(fù)極，金屬磷化物由于其巨大的體積膨脹和不穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面（SEI），通常會(huì)遭受?chē)?yán)重的容量下降，特別是鉀離子電池（PIB）。

為了解決這些問(wèn)題，澳門(mén)大學(xué)許冠南教授、南京工業(yè)大學(xué)邵宗平教授及東英吉利大學(xué)Kwan San Hui等人提出將非晶磷酸鹽作為緩沖材料。作者以紅磷 (RP) 和相應(yīng)的金屬氧化物 (MO_x) 作為起始材料，通過(guò)一步球磨法制備了10種嵌入原位形成的非晶磷酸鹽的金屬磷化物復(fù)合材料。

作者選擇磷化鋅復(fù)合材料作為PIB負(fù)極進(jìn)行進(jìn)一步研究，受益于對(duì)體積變化的有效抑制，在基于KFSI的電解液的電極表面上形成了富含KF的SEI。

圖1. 循環(huán)后電極形態(tài)和SEI的表征

因此，磷化鋅復(fù)合材料表現(xiàn)出高可逆比容量和出色的長(zhǎng)期循環(huán)穩(wěn)定性（經(jīng)過(guò)倍率性能測(cè)試后，0.1 A g^-1下350 次循環(huán)后容量為476 mAh g^-1，1.0 A g^-1下6000次循環(huán)后為177 mAh g^-1)，在所有報(bào)道的PIB金屬磷化物基負(fù)極中實(shí)現(xiàn)了最佳循環(huán)性能。

這項(xiàng)研究提出了一種低成本且有效的策略，以指導(dǎo)金屬磷化物作為PIB 高性能負(fù)極的開(kāi)發(fā)。

圖2. 鉀離子全電池的電化學(xué)性能

Metal Phosphides Embedded with In Situ-Formed Metal Phosphate Impurities as Buffer Materials for High-Performance Potassium-Ion Batteries, Advanced Energy Materials 2021. DOI: 10.1002/aenm.202101413

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許冠南/邵宗平等AEM：原位生成的非晶磷酸鹽作為高性能鉀離子電池的緩沖材料

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