2026年4月23日，中国科学院电工研究所马衍伟、王凯研究员团队宣布，在黑磷快充电池关键技术上取得重大突破，成功破解困扰行业多年的黑磷负极材料应用难题。相关成果于4月21日发表在国际权威期刊《自然·通讯》。

随着新能源汽车与大规模储能系统对超快充、高容量电池的需求日益迫切，传统石墨负极电池的性能已逼近理论极限。黑磷作为负极材料，理论储锂容量可达石墨的约7倍，是公认的下一代理想负极材料。然而，黑磷始终面临导电性差、充放电过程体积膨胀剧烈等固有缺陷，导致电池在快充条件下性能迅速衰减，长期无法实际应用。

为攻克这一核心瓶颈，马衍伟团队从原子尺度出发，在黑磷晶格内部精准构筑了磷-氮化学键。这一策略相当于在材料内部预埋了“微观开关”：充电时，磷-氮键能削弱相邻磷-磷键的共价性，主动激活本不参与反应的惰性键，从而大幅加速锂离子传输；同时，引入的氮原子牢牢锚定住磷原子骨架，有效缓解了反复充放电引发的巨大体积形变。该研究由中方团队联合澳大利亚皇家墨尔本理工大学共同完成。

基于上述突破，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原型。实测显示，该电池实现三大性能飞跃：能量密度达282瓦时/千克，大幅突破传统磷酸铁锂电池上限，接近当前主流三元锂电池水平；极速快充能力突出，10分钟即可充入理论容量80%；循环耐久性优异，历经数千次充放电后仍稳定运行，展现出卓越的快充寿命。

王凯研究员表示，该成果为下一代高能量密度、高功率储能电池开辟了全新技术路径，将有力推动我国新能源汽车续航与补能效率的整体跃升，支撑智能电网规模化储能建设，并强化我国在先进电化学储能领域的自主创新优势。

目前，研究团队正积极推进技术的进一步验证与优化。产业端布局也在加速：瑞丰高材控股子公司瑞丰玥能正推进黑磷材料的低成本产业化，其吨级中试装置已建成并进入调试阶段，计划2026年一季度投入运行；兴发集团也与中科院相关院所合作，实现了黑磷晶体单次百公斤级制备。

业内专家指出，该成果在破解黑磷快充电池核心瓶颈方面迈出了关键一步，为我国快充动力电池及特种高倍率储能装备的迭代升级提供了重要技术支撑。未来，黑磷材料在锂离子电池、钠电池负极等新能源领域，以及半导体、催化、传感等尖端领域均展现出巨大应用潜力，有望引发多领域的技术变革。（调研部 温佳睿）