许冠南/邵宗平等AEM：原位生成的非晶磷酸盐作为高性能钾离子电池的缓冲材料

作为金属离子电池的负极，金属磷化物由于其巨大的体积膨胀和不稳定的固体电解质界面（SEI），通常会遭受严重的容量下降，特别是钾离子电池（PIB）。

为了解决这些问题，澳门大学许冠南教授、南京工业大学邵宗平教授及东英吉利大学Kwan San Hui等人提出将非晶磷酸盐作为缓冲材料。作者以红磷 (RP) 和相应的金属氧化物 (MO_x) 作为起始材料，通过一步球磨法制备了10种嵌入原位形成的非晶磷酸盐的金属磷化物复合材料。

作者选择磷化锌复合材料作为PIB负极进行进一步研究，受益于对体积变化的有效抑制，在基于KFSI的电解液的电极表面上形成了富含KF的SEI。

图1. 循环后电极形态和SEI的表征

因此，磷化锌复合材料表现出高可逆比容量和出色的长期循环稳定性（经过倍率性能测试后，0.1 A g^-1下350 次循环后容量为476 mAh g^-1，1.0 A g^-1下6000次循环后为177 mAh g^-1)，在所有报道的PIB金属磷化物基负极中实现了最佳循环性能。

这项研究提出了一种低成本且有效的策略，以指导金属磷化物作为PIB 高性能负极的开发。

图2. 钾离子全电池的电化学性能

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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许冠南/邵宗平等AEM：原位生成的非晶磷酸盐作为高性能钾离子电池的缓冲材料

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