磷是一種很有前途的負極材料，具有高容量（2596 mAh g^?1和6075–6924 mAh cm^?3）、低鋰離子擴散勢壘（0.08 eV）和適宜的鋰化電勢（≈0.7 V vs Li⁺/Li）。然而，體積膨脹大（≈300%）、電子電導率低（10^?14–10² S cm^?1）和可溶性中間體（多磷化鋰，LixpPs）等問題限制了其性能。

圖1.?PAA/CMC粘結劑的結構及表征

天津大學孫潔、貴州振華新材料有限公司向黔新、周朝毅等設計了一種堅固的交聯二元聚合物粘結劑PAA/CMC，以提高磷負極的性能。

其優勢如下：首先，磷和粘結劑之間穩定的化學鍵和強大的3D交聯網絡增強了電極的機械強度。其次，良好的親和力使粘結劑均勻覆蓋活性材料，可防止磷與電解液的直接接觸，從而減少了它們之間的副反應。第三，PAA/CMC和Li₃P之間沒有發生副反應。最后，P/CNT-PAA/CMC表現出優異的電化學動力學。

圖2.?循環穩定性研究

因此，P/CNT-PAA/CMC具有優異的循環性能，具有1502.5 mAh g^?1（在260 mA g^?1下循環100次后）和1230.2 mAh g^–1（在1300 mA g^?2下循環200次后）的高比容量。

此外，在260 mA g^?1下循環50次后，P/CNTPAA/CMC的體積膨脹率僅為6%，低于文獻中用于鋰離子電池的其它磷基負極。總之，這項工作為磷基負極提供了一種剛性、簡單、低成本和環保的粘結劑。

圖3.?倍率性能研究

Cross-Linked Binary Polymeric Binder of Polyacrylic Acid–Carboxymethyl Cellulose for Improving Phosphorus Anode. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202308325