宁波大学袁金良课题组--自模板形成蓬松石墨烯包裹的 Ni5P4空心球用作高稳定性的锂离子电池阳极

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。

袁金良教授,

曾任瑞典隆德大学能源科学系全职教授，现任宁波大学学术委员会副主任委员、博士生导师，兼任英国海洋工程及科技学会会士、教育部海洋工程类指导委员会委员、船舶机电专业委员会副主任委员、宁波“3315高端创新团队”负责人，世界海事大学和中科院等多所院校兼职教授和博士生导师，新能源和传热传质领域重要国际杂志副主编、编委等。

研究领域：主要从事新能源利用和储能关键技术研究。袁教授在国际新能源科学和技术研究前沿有着重要的影响，尤其在新能源系统传递过程理论分析和模拟领域。主持完成欧盟、瑞典重大重点项目 8 项, 现主持国家基金委重大研究计划、宁波3315创新团队等科研项目,经费近千万元。

研究成果和影响：获得了包括瑞典瓦伦堡基金会奖、国际期刊的优秀编辑奖、最佳论文奖在内的诸多奖项和荣誉。针对新能源动力系统中多物理场和化学反应的强耦合的复杂过程，已开发不同尺度的研究和设计方法，取得了一系列原创性的研究成果。其开发的研究方法和取得的成果经常被国际同行用作基准解。在世界顶级期刊发表高水平SCI论文130余篇。袁教授在“燃料电池模拟”领域的多个主题SCI文献检索中被列为世界顶尖作者。