锂离子电池的阴极(阳极)由锂和过量的金属如钴、镍和锰组成，而阳极(负极)材料由石墨和铜制成。锂离子会在两个电极和电解液之间来回移动，其中阳极材料对电池容量有很大影响。石墨虽然具有很高的稳定性和蓄电耐久性，但经过1000次充放电循环后，不会影响电池性能。不幸的是，它的理论存储容量很低，越来越难以满足现代人的需求。

　　目前，许多科学家把希望寄托在锂和硅材料上，以提高电池容量。他们认为这些材料可以将存储容量增加2倍，并显著提高能量密度。从实验结果来看，性能也不错，但是还有其他选择吗？最近，美国阿贡国家实验室发现，磷的应用潜力很大，储存容量比石墨高，与硅相同，理论储存容量是石墨的10倍。

　　只有磷和硅、锂材料一样，在电池充电时会“膨胀”，破坏材料的耐久性和寿命。然而，该团队认为这仍然是一项具有挑战性的研究。美国， 阿贡国家实验室的化学家桂徐良说，磷具有很高的能量吸附能力。经过实际测试，还发现磷和阳极的初始库仑效率超过90%，这表明阳极和电解质之间没有太大的副反应。

　　该团队将黑磷和导电碳研磨成微米级颗粒，制成全新的复合阳极。最终的实验结果也符合团队的预期。指出新阳极的初始库仑效率高达91%，比容量(容量密度)约为2500毫安时。后来，科学家们实际上在镍钴锰阴极锂离子电池中安装了新的阳极。

　　其中，黑磷是由白磷高温高压转化而来，是磷的同素异形体之一，密度最高，热力学最稳定，活性最小。它具有与石墨相同的片状结构和导电性，也是一种备受期待的新型二维半导体材料，可用于晶体管、光电器件等。

　　黑磷性能稳定，适用范围广。所以在考虑了资金和商业化成本后，团队还测试了红磷，红磷比较便宜，但是导电率较低。然而，阿贡国家实验室并未公布红磷阳极，的实验结果，仅表明其具有稳定性优势且高于库仑效率。