中国科学院电工研究所马衍伟研究员、王凯研究员/北京化工大学于乐教授AFM：具有化学吸附性功能化粘结剂助力黑磷基锂离子电容器

文章预览

科学材料站 研 究 背 景 与传统的锂离子电池（LIB）相比，由电池型负极和电容型正极组成的锂离子电容器（LIC）在倍率性能和功率密度方面具有明显的优势。然而，商用石墨负极材料有限的理论比容量（350 mAh g-1）限制了LIC进一步的商业化。在磷的三种同素异形体（白磷（WP）、红磷（RP）和黑磷（BP））中，具有大层间距的二维BP具有高离子传导性，可在LIC中实现快速充放电过程。然而，BP在循环过程中会发生明显的体积变化，导致电极快速粉化和活性材料剥离，这一点与所有合金型负极相似。此外，BP在锂化过程中会受到可溶性多磷酸盐（LixPs）中间体的穿梭效应，这也会导致活性物质不可逆地迁移到正极，容量迅速下降。此外，BP容易被氧化，这给在空气中组装LIC带来了巨大挑战。因此，在实际应用中，还需一系列物理和化学的保护措施来解决BP ………………………………