一种黑磷制备方法

新材料及其应用

1. 痛点问题

黑磷是一种新型二维半导体材料，在锂/钠离子电池负极和太阳能电池材料等能源新材料、生物药用材料、先进半导体材料、高效纳米阻燃剂、氢能等新能源催化剂、传感及光电探测等尖端领域具有巨大的应用潜力。然而，高昂的价格限制了其在诸多领域的实际应用。现有技术中，亟需解决微纳米黑磷的低成本、宏量制备问题。

2. 解决方案

本项成果研发了一种黑磷材料的低成本制备方法，有望大幅度降低微纳米黑磷的制备成本，从而实现黑磷材料有经济价值的应用。

附图 采用本项成果制备的微纳米黑磷

黑磷在锂离子及钠离子电池负极和太阳能电池材料等能源新材料、抗癌等生物药用材料、先进半导体材料、高效纳米阻燃剂、氢能等新能源催化剂、传感及光电探测等尖端领域具有巨大的应用潜力。本项成果的低成本黑磷制备工艺，会显著提高黑磷在上述领域的实际应用价值。

本项成果已经通过实验室规模验证，后续需要进一步进行工艺放大实验，涉及装置改良、工艺条件优化、市场推广等。低成本黑磷将作为一种新型精细磷化工产品推出，目标客户为锂离子及钠离子电池负极和太阳能电池材料等能源新材料企业、生物医药企业、阻燃剂企业、催化行业、高等院校和研究机构等行业。

根据最新的报道，气相法制备的黑磷体块晶体的成本降低到了80~100万元/吨。然而，由体块单晶进一步制备实际应用所需的微纳米黑磷，无论是通过液相剥离还是球磨等工艺，均不能宏量制备，会大幅度增加材料制造成本，业界给出的微纳米黑磷的报价约为10000元/克。本项成果研发的黑磷材料的制备方法，可以降低微纳米黑磷的制备成本约一个数量级，从而具有显著的竞争优势。