普鲁士蓝类似物（PBA）可以容纳几乎所有已在电池中使用并可能在电池中使用的离子，已被提议用作各种可再充电电池的电极材料，包括单价（Li⁺，Na⁺，K⁺），多价（Zn²⁺，Cu²⁺，Fe²⁺，Mg²⁺，Ca²⁺，Sr²⁺，Ba²⁺，Pd²⁺，Al³⁺，Y³⁺）金属离子电池，甚至非金属电荷载体（H⁺，NH₄⁺，H₃O⁺）电池。另一方面，具有三维开放框架的PBA可以在水和非水电解质中提供高度可逆的离子插入/去除。此外，PBA具有两种活性氧化还原物质，可用于电化学充放电过程中的氧化还原反应，为电池提供了较高的比容量。然而，在大多数情况下，在充电/放电过程中只有一种过渡金属物种被活化，同时存在空位和配位/间隙水分子，导致PBAs框架的电化学利用率降低了50％。

有鉴于此，香港城市大学支春义教授等人，综述了用于充电电池的PBA的电化学氧化还原，包括氧化还原活性物质的数量、结构演变、输出电压、容量和循环稳定性。

本文要点

1）提供了有关PBA的电化学氧化还原的全面概述，这些PBA包含可充电电池的Li⁺，Na⁺，K⁺，Zn²⁺，Cu²⁺，Fe²⁺，Mg²⁺，Ca²⁺，Sr²⁺，Ba²⁺，Pd²⁺，Al³⁺，Y³⁺，H⁺，H₃O⁺和NH₄⁺离子，包括氧化还原活性物质的数量，结构演变，输出电压，容量和循环稳定性。

2）还分析了解决与基于PBA阴极的电池在实现高比容量，高输出电压和长循环寿命相关的问题的策略和进展。

3）最后，展望了未来一代PBAs电极的设计要求，重点讨论了面向大规模电气应用的合成策略、结构设计、电解液优化和电化学原理。

参考文献：

Longtao Ma et al. Accommodating diverse ions in Prussian blue analogs frameworks for rechargeable batteries: The electrochemical redox reactions. Nano Energy, 2020.

DOI: 10.1016/j.nanoen.2020.105632

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2020.105632