普魯士藍類似物(PBAs)由于其三維框架結構和易于調節的組成而被廣泛研究作為鉀離子電池(PIBs)的陰極。然而，相變行為和[Fe(CN)6] 4?陰離子缺陷嚴重影響了電化學性能。
近日，西北工業大學Shaokun Chong提出了一種無缺陷的六氰高鐵酸鉀鐵錳(K1.47Fe0.5Mn0.5[Fe(CN)6]·1.26H2O, KFMHCF1/2)作為PIBs的正極材料。
文章要點
1）鐵-錳的二元協同和無缺陷效應可以抑制k離子插入/提取過程中的細胞體積變化和八面體滑移，從而有效抑制相變行為(單斜?三次)，實現以鐵和錳為雙活性位點的零應變固溶體機制。
2）因此，在已報道的PBA陰極中，KFMHCF-1/2提供了155.3 mAh·g?1的最高初始容量，在10 mA·g?1時能量密度為599.5 Wh·kg?1，具有優越的倍率能力和超過450次循環的循環穩定性。使用沉積在石墨(K@G)上的K離子電池作為陽極，在20 mA·g-1下具有131.1 mAh·g-1的高可逆比容量，在50 mA·g-1下具有超過1000次的超長壽命，每循環的最低容量衰減率為0.044%。
這項工作將促進高能量密度PIBs的快速應用。
參考文獻
Qianwen Zhou, et al, Defect-Free Prussian Blue Analogue as ZeroStrain Cathode Material for High-EnergyDensity Potassium-Ion Batteries, ACS Nano, 2024
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c00251
