許多科學家都在構思如何能突破現有鋰電池充電量的極限，以發展出體積更小、電量更高的電池。清華大學化學工程系師生團隊研發出全新電池材料，並製成全球第一個以紅磷為負極的全電池，可實際使用，研究成果已登上奈米科學國際期刊(Nano Letters)，並獲得科普雜誌「美國化學化工新聞」(C&EN news)撰文報導。
清華大學教授段興宇表示，鋰離子電池目前廣泛用於3C商品，但它的充電量已無法再提升，因為負極所使用的石墨材料電容量已達極限，過去有學者想以磷來替代石墨，但問題是磷可蓄存的電量雖高，但幾乎不導電，如同絕緣體。於是他們耗時1年多，實驗過數百種材料後，發展出溶液合成法，使用三碘化磷為原料，在室溫下只要5分鐘就可合成出「摻碘的紅磷奈米粒子」(Lodine-Doped Red Phosphorus Nanoparticles)，電導率可瞬間提升為原來紅磷的100億倍，且經過數百次的充電、放電後，仍可穩定不破裂。
段興宇：『(原音)這一類的奈米粒子，就是它奈米化了，而且它的電導率是一般商用紅磷的100億倍，這是一個很驚人的數字這樣，所以我們可以直接的把這個材料做成鋰離子用的電池，那也可以Demo出一個概念性的成品。』
段興宇以最新的蘋果手機iPhone7為例，目前使用的電池負極石墨耗重約6公克，若改用摻碘的紅磷奈米粒子，只要不到1公克就能有同樣的電容量。他提到，這項負極材料未來透過產學合作，將能有更廣闊的發展與應用。
段興宇強調，磷是地表上最豐富的元素之一，便宜又容易取得，使得新材料的發展潛力無窮，研究團隊已著手申請「摻碘的紅磷奈米粒子」多國專利，未來還將嘗試應用在鈉離子電池上，期盼能降低工廠大型儲能電網的成本，及提高可用的電容量，為新一代電池研發帶來更進一步的突破。