研究团队尝试使用黑磷作为负极材料。这种材料因容易沿层状边缘变形，严重影响锂离子迁移率，之前一度被放弃。在此次研究中，研究人员将黑磷和石墨结合在一起，使两种材料之间的化学键保持稳定，防止发生边缘变形。
黑磷是白磷的同素异形体，特殊的层状结构赋予它很强的离子传导能力和高理论容量，是极具潜力满足快充要求的电极材料。然而，黑磷容易从层状结构的边缘开始发生结构破坏，实测性能远低于理论预期。...“我们采用常规的工艺路线和技术参数，将黑磷复合材料做成电极片。”
黑磷复合材料性能优异基于前人的研究，团队研究人员发现，黑磷是个优异的选择。...首先，它的理论容量非常高，仅次于单晶硅或金属锂；其次，作为一款半导体材料，它传导电子的能力很强；再次，黑磷具有层状结构，锂离子可以在黑磷片层的层间快速传导。
该小组使用钢球研磨工艺制造了黑磷和导电碳的复合阳极，他们说这可以用于大规模生产。该阳极的初始库仑效率(ice)为91%，比容量约为2500毫安小时。...考虑到黑磷对于商业用途来说太过昂贵，该小组还使用更便宜(但传导性更差)的红磷制造阳极。该阳极的性能数据没有提供，但argonne认为阳极显示“类似的稳定性和高冰，具有非常高的实际容量。”
自那以后，二维材料迎来研发热潮，由单层原子构成的锡烯、二硫化钼和黑磷等不断被开发出来。令人称奇的是，同一种物质，从传统的三维世界进入二维国度后，便出现许多极为独特的物理、化学性质。
/二维黑磷的低维异质结结构，展现出优良的光电应用潜力。...钙钛矿纳米晶颗粒在二维黑磷表面的原位生长示意图
例如，磷烯是一种从黑磷剥离出来的有序磷原子构成的单片材料。它的一些特性可被应用于多个领域。而且，黑磷的非线性光学特性已被多家机构证实可用于产生超快激光。预计不久的将来，它将成为第二个石墨烯。
事实上，石墨烯热也催生了硫化钼、黑磷等二维材料的学术热，中科院山西煤化所石墨烯与新能源材料课题组长陈成猛告诉《经济》记者，目前石墨烯已进入产业化轨道，而其他二维材料大多仍停留在实验室阶段。
在这热闹之下，一种新型的二维材料正在悄然崛起，这就是我们今天想要给大家介绍的二维黑磷--磷烯材料。
在过去的十年间，多种类石墨材料如氮化硼、过渡金属硫属化物、层状金属氧化物和氢氧化物、过渡金属碳化物和黑磷等相继被报道。