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劉志亮/楊飄萍/鄭捷Nano Today：用于能量存儲和轉(zhuǎn)換的尖端富磷金屬磷化物

開發(fā)具有成本效益的高性能電化學(xué)材料對于促進(jìn)清潔能源存儲和轉(zhuǎn)換非常重要。最近，富磷（P-rich）金屬磷化物（MPs）因其在鋰離子電池（LIBs）、鈉離子電池（SIBs）、析氫反應(yīng)（HER）、析氧反應(yīng)（OER）和太陽能電池（SCs）等方面的顯著優(yōu)勢而成為儲能和能量轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的前沿材料。

哈爾濱工程大學(xué)劉志亮、楊飄萍、北京大學(xué)鄭捷等人從典型結(jié)構(gòu)、主要合成方法和多樣化的先進(jìn)應(yīng)用等方面總結(jié)了富磷MPs在儲能和轉(zhuǎn)換方面的最新進(jìn)展。

首先總結(jié)了富磷MPs的典型結(jié)構(gòu)特征和合成策略。然后，將富磷MPs分為三類，包括非貴金屬過渡金屬磷化物（TMPs）、貴金屬M(fèi)Ps和主族MPs。對于每種類型，作者描述了用于LIBs/SIBs、電催化HER/OER、光催化和光電催化HER或 SCs的相應(yīng)富磷材料的主要進(jìn)展和優(yōu)勢。

深入討論了相應(yīng)的電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理、組成/結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和富磷MPs的預(yù)期性能，以提供對理論-組成/結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系的深刻見解，并揭示優(yōu)異電化學(xué)性能背后的原因。最后，強(qiáng)調(diào)了幾個(gè)潛在的挑戰(zhàn)和鼓舞人心的前景，為富磷MPs的未來研究和應(yīng)用提供指導(dǎo)。

圖1 四種典型的富P MPs晶體結(jié)構(gòu)：（a）CuP₂，（b）IrP₂，（c）CoP₃和（d）GeP₅

圖2 紅磷、NaH₂PO₂、TOP、PCl₃和植酸等不同磷源的富磷MPs的合成方法示意圖

The cutting-edge phosphorus-rich metal phosphides for energy storage and conversion. Nano Today 2021. DOI: 10.1016/j.nantod.2021.101245

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