过渡金属磷化物在能源转换和存储领域中十分重要，例如电化学水分解、燃料电池和锂离子电池等。这项研究中，用化学气相沉积方法，合理设计了一种新型蓬松石墨烯（FG）-包裹单相 Ni5P4 (Ni5P4@FG) ，将其作为锂离子电池阳极材料。Ni5P4核的多孔中空结构对锂离子扩散有很大帮助，同时，纤毛状石墨烯纳米片壳提供了一种电子传导层，并稳定了表面上的固体电解质界面。 Ni5P4@FG样品在500 mA g-1电流密度下，显示出高的可逆电容量（循环300 次后为 739 mAh g-1），优越的循环稳定性以及倍率性能，这都归因于其独特的分级结构。此外，所提出制备Ni5P4@FG 的方法有可能推广至其他过渡金属磷化物的合成。
 
 
Figure 1. Ni2P、Ni5P4 和 Ni5P4@FG 分级球的合成过程示意图和磷化装置。
 
 
Figure 2.（a-d）Ni5P4 和Ni5P4@FG样品的低分辨率和高分辨率 TEM 图像，（f-i）Ni5P4@FG的STEM 图像， C、Ni和 P 元素的 EDX 元素分布图。
 
  
Figure 3. (a) Ni5P4 和 Ni5P4@FG 的 XRD 图，(b) Ni5P4 和 Ni5P4@FG 的全 XPS 光谱，以及 (c, d) 高分辨率 Ni 2p 和 P 2p光谱。
 
 
Figure 4．（a）Ni5P4 和（d）Ni5P4@FG 电极在不同次循环的恒电流锂嵌入/脱嵌曲线，特定电流密度为 500 mA g-1。 (b 和 c)Ni5P4 和 (e 和 f) Ni5P4@FG 电极在一系列循环后的 DDC 和 DCC 图。(g) 两个样品在300 次循环后的比充放电容量和库仑效率的比较。
  
        该研究工作由宁波大学Jinliang Yuan课题组于2021年发表在ACS Appl. Mater. Interfaces期刊上。原文：Self-Templated Formation of Fluffy Graphene-Wrapped Ni5P4 Hollow Spheres for Li-Ion Battery Anodes with High Cycling Stability。

转自《石墨烯杂志》公众号