通过定制的可逆Na/多磷化物化学反应，释放钠离子电池中磷阳极的潜力

通过将Na2P16锚定在碳布（CC）上形成P-O-C键复合电极，并优化电解液，解决了红磷的动力学限制和结构崩塌问题，实现了高容量（1.75 mAh cm-2）和长循环稳定性（81%容量保留600次循环）。

　　

摘要

为了克服磷（P）阳极在钠离子电池（SIBs）中固有的局限性，并充分发挥其卓越的超高比容量（2,596 mAh g^?1），我们提出了一种基于Na₂P₁₆?Na₃P的快速且可逆的电化学路径。该方法突破了固态红磷反应动力学缓慢所带来的障碍。该过程包括通过强健的C─O─P键将溶解的钠多磷化物（Na₂P₁₆）固定在碳布（CC）基板上（形成Na₂P₁₆@CC复合材料），而Na₂P₁₆本身具有优异的延展性，有效缓解了红磷在充放电过程中体积变化导致的电极粉碎问题。此外，表面掺氧的碳布对磷物种的强吸附作用以及使用弱溶剂性的环状碳酸酯溶剂，共同抑制了高阶多磷化物在电解质中的溶解。借助这种新型反应机制的进步，Na₂P₁₆@CC复合阳极材料在0.1 mA cm^?2?2

图形摘要

通过将Na₂P₁₆通过P─O─C键固定在碳布（CC）上，并优化电解质，实现了一种定制化的、可逆的Na₂P₁₆?Na₃P反应路径。这些策略克服了红磷的动力学和结构限制，从而制备出具有高面积容量和长循环稳定性的复合阳极，推动了高能量钠离子电池的设计进展。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。