Black Phosphorus Self‐Catalyzed In Situ Interfacial Cross‐Linking Reactions Enabling Low‐Temperature Carbon Coating for High‐Stable and High‐Capacity Lithium Storage

材料科学 锂(药物) 涂层 黑磷 催化作用 碳纤维 炭黑 化学工程 原位 纳米技术 无机化学 复合材料 有机化学 冶金 光电子学 复合数 医学 化学 天然橡胶 内分泌学 工程类
作者
Chen Zhou,Ruijin Meng,Jiayi Chen,Jian Ma,Xiaoning Li,Wei Xu,Zhen Li,Zeyi Tian,Kexuan Liao,Shuo Meng,Chi Zhang,Jinhu Yang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202513247
摘要

Abstract Black phosphorus (BP), a promising high‐capacity anode material for lithium‐ion batteries, faces critical challenges of poor electrical conductivity and severe electrode pulverization. Traditional carbon coating strategies are often conducted under high‐temperature (over 700 °C) or oxidative conditions that are not suitable for BP due to its low sublimation temperature (400 °C) and high oxidation susceptibility in air/moisture. In this work, by utilizing self‐catalysis effect of BP, we propose a low‐temperature carbon coating strategy for BP anodes toward high‐stable and high‐capacity lithium storage. The strategy is realized by a two‐step approach including interfacial electrostatic assembly of carbon quantum dots (CQDs) on BP nanosheets, followed by BP self‐catalyzed in situ interfacial cross‐linking of CQDs, forming a continuous carbon layer on BP (BP@CL). DFT calculations reveal that BP self‐catalysis significantly reduces the energy barriers of CQDs cross‐linking reactions, while finite element simulations demonstrate that the carbon layer effectively mitigates lithiation stress of BP@CL (above 51% reduction). The optimized BP@CL composite anode exhibits exceptional cycling stability with 87.3% capacity retention after 500 cycles at 0.2 A g −1 , significantly outperforming that of pristine BP. The developed mild carbon coating method with BP self‐catalysis provides a new opportunity for designing advanced BP‐based electrodes in energy storage applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
英俊的铭应助ACMI采纳,获得10
1秒前
科研通AI6应助我不到啊采纳,获得10
1秒前
leapper完成签到 ,获得积分10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助20
3秒前
难过梦山完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
5秒前
5秒前
啵啵发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
田様应助南木采纳,获得10
6秒前
7秒前
FACEISIN发布了新的文献求助10
7秒前
Mat发布了新的文献求助10
8秒前
aassdj完成签到 ,获得积分10
8秒前
上官若男应助幽默的雅寒采纳,获得30
8秒前
搞怪雨兰完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
mouxq发布了新的文献求助10
10秒前
清鱼坊发布了新的文献求助10
12秒前
乐乐应助奋斗觅海采纳,获得10
12秒前
13秒前
大佐发布了新的文献求助10
14秒前
zxy给zxy的求助进行了留言
14秒前
小蘑菇应助Dyson Hou采纳,获得10
15秒前
搞怪雨兰发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
Neil完成签到,获得积分10
17秒前
Owen应助风清扬采纳,获得10
17秒前
山260完成签到 ,获得积分10
17秒前
cyndifly完成签到 ,获得积分10
18秒前
活泼的冬寒完成签到,获得积分10
18秒前
研友_LmbAan发布了新的文献求助10
18秒前
清脆惜寒完成签到,获得积分10
18秒前
lu完成签到 ,获得积分10
18秒前
汉堡包应助奋斗觅海采纳,获得10
19秒前
19秒前
qian完成签到,获得积分10
20秒前
会飞的鱼完成签到 ,获得积分10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
Encyclopedia of Materials: Plastics and Polymers 1000
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Hidden Generalizations Phonological Opacity in Optimality Theory 1000
Handbook of Social and Emotional Learning, Second Edition 900
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4921720
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4192827
关于积分的说明 13023256
捐赠科研通 3964364
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2172939
邀请新用户注册赠送积分活动 1190594
关于科研通互助平台的介绍 1099777