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

為了解決這些問題，澳門大學許冠南教授、南京工業(yè)大學邵宗平教授及東英吉利大學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) 和相應的金屬氧化物 (MO_x) 作為起始材料，通過一步球磨法制備了10種嵌入原位形成的非晶磷酸鹽的金屬磷化物復合材料。

作者選擇磷化鋅復合材料作為PIB負極進行進一步研究，受益于對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，磷化鋅復合材料表現(xiàn)出高可逆比容量和出色的長期循環(huán)穩(wěn)定性（經過倍率性能測試后，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)，在所有報道的PIB金屬磷化物基負極中實現(xiàn)了最佳循環(huán)性能。

這項研究提出了一種低成本且有效的策略，以指導金屬磷化物作為PIB 高性能負極的開發(fā)。

圖2. 鉀離子全電池的電化學性能

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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