据中国科学院电工研究所消息，目前统石墨负极材料的电池性能已逼近理论极限，黑磷（bp）作为负极材料具有极高的储锂容量，却因导电性差、充放电过程体积膨胀剧烈等固有缺陷，导致电池快充性能快速衰减。
近日，该所马衍伟团队成功突破这一技术瓶颈，创新性提出晶格磷-氮（p-n）键工程化策略，实现了黑磷负极材料在超高倍率下的稳定充放电，为下一代高能量密度、高功率储能器件开辟了全新技术路径。
研究团队从原子尺度出发，在黑磷负极晶格中精准构筑p-n键，利用其对相邻磷-磷（p-p）键共价性的削弱作用，在锂化过程中诱导局部键断裂，活化p-p键，从而加速电荷传输，显著提升了转化反应的动力学性能。
基于上述突破，研究团队成功制备出以黑磷为负极、磷酸铁锂为正极的软包电池，其能量密度达282瓦时/千克。该电池在高倍率充电条件下，仅需10分钟即可充入理论容量的80%，且历经数千次充放电循环后仍可稳定运行，展现出优异的快充循环耐久性。