红磷/多孔碳纳米复合材料用于高性能锂离子和钠离子电池负极（英文）

作者：徐江; 丁建宁; 朱文俊; 周小双; 葛善海; 袁宁一

来源：Science China-Materials, 2018, 61(03): 371-381.

为了提升锂离子或钠离子电池的电化学性能,通常的做法是将活性材料填充到多孔导电颗粒中来形成复合材料.然而,同时实现电池的高容量、高倍率、高首次库仑效率和长循环寿命等性能仍是一项挑战.针对这些需求,我们设计并制备了具有分等级微中孔结构的活性炭包覆碳纳米管材料.采用蒸发冷凝转化法制备了一种将红磷限制在碳材料孔隙中的新型磷/碳(P/C)复合材料.在这种复合材料中,碳基的微孔被红磷充斥而介孔被保留.材料颗粒表面的孔隙被红磷所堵塞.由于所制备的P/C复合材料这种独特的结构,其在锂离子电池中以0.2C倍率充放电时展现了高达1674 mA h g-1的比容量和92.2%的首次库仑效率;在6C倍率充放电时展现出1116 mA h g-1的高容量和优秀的循环稳定性.另外,所制备的复合材料在钠离子电池中也展示了卓越的性能.这种采用特殊结构来改善电化学性能的方法可推广到其他电池或储能应用中.