技术摘要：
本发明揭示了一种用于锂电池的磷基正极材料及其应用，所述磷基正极材料的化学式通过下式表示：BP2，其中，B为硼元素，P为磷元素。所述BP2为单层结构，包括三层石墨烯状结构，依次为第一层石墨烯状结构、第二层石墨烯状结构和第三层石墨烯状结构。所述第一层石墨烯和第  全部
背景技术：
人类社会的发展和进步离不开能源的发展。目前，我们所依赖的石油等不可再生 资源的储量已经越来越少，不仅如此，它们在燃烧后排除的二氧化碳等气体也严重影响了 地球的生态环境。 太阳能是公认的清洁能源，它不仅可以在一定程度上解决环境污染问题，而且符 合可持续发展的需要。但是太阳能发电也并不是十全十美的，受到光照、天气以及光伏效率 低下和存储电力不足等诸多因素的限制，太阳能发电的进一步发展受到了阻碍。 近年来，随着电动汽车、大型电力电网和便携式智能设备的发展，人们对电池性能 有了越来越高的要求。此时，化学能源成为满足这一需求的首选。其中，锂离子电池由于能 量密度高、平均输出电压和输出功率大，无记忆效应且循环性能优秀、可实现快速充放电和 无环境污染等优点受到了广泛的关注。目前锂离子电池容量仍然不高，且锂在地壳中含量 低、开采困难、价格较高等缺点限制了锂离子电池在大型动力设备中的应用。除了锂离子电 池之外，由于钠与锂有相似的物理和化学性能，相同的电池反应机制，以及地壳中钠储量丰 富、价格低廉等优点，受到了广泛的关注。众所周知，电池的性能很大程度上依靠电极材料， 研究新型电极材料有助于推动离子电池及相关产业的发展。 现在，许多二维材料已经被研究作为潜在的电极材料，例如，磷烯对锂原子和钠原 子的扩散势垒都较小，所以有望实现超快速度的的充电/放电从而缩短充放电时间。在容量 方面，磷烯在锂钠电池中的表现都非常好，尤其是在钠电池中，其容量为钠电池电极材料最 高的容量。然而，磷烯在充电/放电过程中体积膨胀过大，特别是作为钠电池电极材料时体 积膨胀高达308％，会导致电池的可逆性差且存在非常严重的安全隐患。许多磷基化合物可 提供良好的结构柔性来克服充放电过程中的体积膨胀的缺陷，从而确保电池的安全性能， 但是它们在作为电极材料的其它性质上的表现平平。所以，仍需要探索新的材料，使之能更 好的应用于离子电池中。 2011年6月24日美国总统奥巴马提出了“材料基因组计划”，此计划在国际上引起 了极大的反响。“材料基因组计划”是将实验技术、计算机技术和数据库相结合，目的是缩短 新型材料的研发周期。此计划研究的重点是面向国家安全材料、清洁能源新材料和人类健 康与福祉新材料等。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提出一种用于锂电池的 磷基正极材料及其应用。 本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：一种用于锂电池的磷基正极材料， 3 CN 111554923 A 说　明　书 2/4 页 所述磷基正极材料的化学式通过下式表示：BP2，其中，B为硼元素，P为磷元素。 优选地，所述BP2为单层结构，包括三层石墨烯状结构，依次为第一层石墨烯状结 构、第二层石墨烯状结构和第三层石墨烯状结构。 优选地，所述第一层石墨烯和第二层石墨烯均由比例为1∶1的B和P原子组成，第三 层石墨烯由P原子组成。 优选地，所述BP2原胞晶格常数为 优选地，所述BP2嵌锂浓度为0.5，1，1.5，2。 本发明还揭示了一种用于锂电池的磷基正极材料的应用，应用于锂离子二次电池 正极材料。 本发明还揭示了一种用于锂电池的磷基正极材料的应用，应用于钠离子二次电池 正极材料。 本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：该电池正极材料 单层BP2，理论锂储量为737mAh/g，扩散势垒为0.22eV，嵌锂后的体积变化仅为7％。单层BP2 在作为钠离子电池正极材料时，理论钠储量为368.5mAh/g，扩散势垒为0.03eV，嵌钠后的体 积可忽略不计(0.5％)。这些说明此材料在循环过程中具有良好的结构稳定性可以保证电 池的安全性能，快速的充放电性能和超高的存储容量。此外，该材料在充放电过程中也可以 保持良好的电子导电性。鉴于此，本发明材料单层BP2可成为高比容量、低扩散势垒、良好结 构稳定性的电极材料，使得锂/钠离子电池的发展更进一步，具有较好的商业应用前景。 附图说明 图1为本发明BP2的原子结构俯视图。 图2为本发明BP2的原子结构侧视图。 图3为本发明BP2嵌锂浓度为0.5，1，1.5，2时的原子结构示意图。 图4为本发明的BP2嵌钠浓度为0.5，1时的原子结构示意图。 图5为本发明BP2的能带图。 图6为本发明BP2吸附锂的总态密度图。 图7为本发明BP2吸附钠后的总态密度图。 图8为本发明的Li/Na的迁移路径：path  1和path  2的结构示意图。 图9为本发明Li的迁移路径：path  1和path  2对应的迁移势垒图。 图10为本发明Na的迁移路径：path  1和path  2对应的迁移势垒图。