紅磷是一種常見的磷單質(zhì)，是磷的同素異形體之一。紅磷是紫紅或略帶棕色的無定形粉末，有光澤。密度2.34g/cm3，加熱升華，但在4300KPa壓強下加熱至590℃可熔融。汽化后再凝華則得白磷。難溶于水和CS2，乙醚、氨等，略溶于無水乙醇，無毒無氣味，燃燒時產(chǎn)生白煙（注：白煙為五氧化二磷），煙有毒。紅磷作為鈉離子電池負極材料的理論比容量為2600 mA h g-1，而且具有較低工作電壓、價格低廉、原料來源廣泛等優(yōu)點，被視為鈉離子電池的最理想負極材料之一。同時，紅磷因其光譜吸收可到700 nm，被認為是一種極其有潛力的光催化劑。本文梳理了錢逸泰、竇士學、崔屹等學者將紅磷應(yīng)用于能源、催化等領(lǐng)域的研究性論文。

1、Chem：高自旋態(tài)硫可為鈉離子電池提供更安全更高性能的紅磷負極

中國科學技術(shù)大學錢逸泰院士、王功名教授、朱永春教授和香港城市大學劉奇教授等人證明了用硫介導(dǎo)的磷活化方法可以制備安全的P/rGO復(fù)合材料，并顯著抑制白磷殘留。而且，所制得的S-P/rGO還顯示出在已報道的紅磷負極中鈉離子存儲最快的氧化還原動力學，即使在30.0 C的倍率下，仍有293.4 mA h g-1的比容量 。通過計算和ESR分析發(fā)現(xiàn)，加熱誘導(dǎo)的高自旋硫物質(zhì)可以充當激活白磷分子并進一步引發(fā)白磷聚合的有效介質(zhì)。此外，S摻雜劑還可以通過硫誘導(dǎo)的電子再分布來促進Na-P化學動力學。該研究為發(fā)展高性能且安全的磷基鈉離子電池負極材料以及合理利用磷基材料提供了新的思路。

文獻鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201911696

2、ACS Nano：TiN導(dǎo)電柱和化學吸附輔助的三維電子網(wǎng)絡(luò)，可增強紅磷的電化學性能

澳大利亞伍侖貢大學竇士學院士、李維杰、侴術(shù)雷和澳大利亞核科學和技術(shù)組織顧勤奮等人將TiN引入到P和石墨烯納米板（Gnps）復(fù)合材料中，并研究了其對磷基材料鈉離子存儲性能的影響。在P/TiN/Gnps復(fù)合材料中，石墨烯納米板充當導(dǎo)電基質(zhì)，可增強電導(dǎo)率并緩沖來自紅磷體積膨脹的應(yīng)力。此外，TiN可以通過N-P鍵捕獲P，不僅可以使磷在3D電子網(wǎng)絡(luò)中具有良好的導(dǎo)電性，而且可以使粉碎的P與導(dǎo)電基質(zhì)良好接觸。這種獨特的納米結(jié)構(gòu)使得P/TiN/Gnps復(fù)合材料獲得86.8％的高初始庫侖效率，且具有最佳的循環(huán)穩(wěn)定性（在1500個循環(huán)中后保持82.1％的容量）。這項工作提供了一種改善負極用于堿性離子（Li+，Na+，K+）存儲的電化學性能的策略。

文獻鏈接：https://doi.org/10.1021/acsnano.0c00216

3、Joule：高能量密度快速充電鋰離子電池紅磷納米結(jié)構(gòu)電極的設(shè)計

美國斯坦福大學崔屹教授、華中科技大學孫永明教授、清華大學王莉教授等人使用具有優(yōu)化結(jié)構(gòu)的紅磷/碳納米復(fù)合材料的電極顯示出更好的容量保持能力，并且基于電極整體體積/質(zhì)量計算，其比單位面積容量的商用石墨電極和鈦酸鋰電極具有更高的容量。此外，紅磷/碳納米復(fù)合材料負極在循環(huán)時具有穩(wěn)定的循環(huán)和高的庫倫效率，并具有高面積容量。由于其優(yōu)越的電化學性能，易于制備且成本低廉，紅磷/碳納米復(fù)合材料將在具有高能量密度的高級快速充電LIB中具有重要的應(yīng)用。

文獻鏈接：https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351（19）30046-7

4、Nature Communications：紅磷浸漬碳納米纖維用于鈉離子電池和紅磷液化

南加州大學周崇武教授、劉一航博士，克萊姆森大學Kai He，浙江大學賈錚研究員等人通過原位透射電鏡和化學機械模擬研究了合成的紅磷（Pred）浸漬的碳納米纖維復(fù)合材料（Pred@CNF）的固溶過程。研究結(jié)果表明，Pred顆粒可以在成膜過程中軟化，因此對高容量鈉離子負極具有出色的延展性。Pred @ CNF負極可以在500個循環(huán)中以0.1 A g-1的電流密度提供約1850 mAh g-1的比容量。出色的長期循環(huán)性能證明，此處設(shè)計的封裝策略可以成功抑制長期循環(huán)過程中發(fā)生不利的副反應(yīng)。

文獻鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-020-16077-z

5、ACS Nano：基于磷胺的納米級紅磷的合成及其在鈉離子電池中的應(yīng)用

復(fù)旦大學余學斌等人報道了一種簡單且可擴展的基于磷胺的方法，該方法使用商用紅磷（CRP）作為前體來合成納米級紅磷（NRP）。通過改變H+的濃度來控制反應(yīng)速率和NRP的大小。通過使用這種基于磷胺方法，可將NRP均勻地原位沉積在rGO上，且可控制的負載比。NRP/Na3P和rGO之間的高吸附使NRP-rGO復(fù)合材料能夠承受反復(fù)的堿化和脫鹽循環(huán)。導(dǎo)電的rGO網(wǎng)絡(luò)和較短的電子/離子擴散距離使NRP-rGO復(fù)合材料具有出色的鈉存儲容量和出色的循環(huán)穩(wěn)定性。

文獻鏈接：https://doi.org/10.1021/acsnano.9b08282

6、ACS Energy Letters:原位制備共價硫碳復(fù)合電極助力高性能室溫鈉硫電

華中科技大學蔣凱教授和王康麗教授通過一種新穎且可擴展的濕化學方法成功地原位制備了一種共價硫碳復(fù)合材料。結(jié)果表明，內(nèi)部硫可以在0.5 V以下的Na+嵌入過程中被電化學活化，然后在隨后的循環(huán)中起電化學性能增強劑的作用。更重要的是，進一步研究表明，在第一個循環(huán)后，碳的穩(wěn)定層間間距擴大到0.4 nm，這使得Na+離子在隨后的循環(huán)中可以自由進入主體，然后與內(nèi)部硫結(jié)合以確保其電化學活性。結(jié)果，經(jīng)過活化后的共價硫碳電極具有優(yōu)異的倍率性能。這項工作為構(gòu)建共價硫碳結(jié)構(gòu)提供了一種新穎的策略，并為設(shè)計用于實際應(yīng)用的室溫鈉硫電池的高性能電極材料提供了啟示。

文獻鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.0c00492

7、Angew: 黑/紅磷的直接Z型異質(zhì)結(jié)用于光催化水分解

中國科學院理化技術(shù)研究所陳勇研究員等人通過原位濕化學方法成功構(gòu)建了BP / RP的Z型異質(zhì)結(jié)光催化劑，并通過各種光譜學和電化學測量明確證實了這一點。由于其具有交錯排列和完美的相結(jié)界面的合適的能帶結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)光生載流子的有效分離和轉(zhuǎn)移，因此可以分別在BP和RP中發(fā)生水還原和氧化反應(yīng)。這項工作不僅為合成BP/RP異相結(jié)提供了一種簡便方法，而且證明了其在光催化水分解中的應(yīng)用前景。

文獻鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201906416

8、Angew: 紅磷/氮化碳異質(zhì)結(jié)構(gòu)光催化材料顯著提升析氫催化效率

青島大學楊東江教授和西安交通大學沈少華教授等人通過調(diào)控氣相沉積反應(yīng)條件，構(gòu)建了一系列紅磷/氮化碳異質(zhì)結(jié)構(gòu)光催化材料，所得到的紅磷納米棒沿著[001]晶向垂直生長在聚合物氮化碳上，并將其應(yīng)用于光催化分解純水產(chǎn)氫反應(yīng)體系，其產(chǎn)氫性能以及表觀量子效率遠高于其他氮化碳基以及磷基光催化材料。該工作揭示了對紅磷的晶體生長取向控制對光催化分解水產(chǎn)氫的活性增強機制。通過協(xié)同拓寬光學吸收性能以及改善電荷分離效率，為設(shè)計高效光催化材料提供了新思路。

文獻鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201911503