普鲁士白(PW)由于其低成本和高理论容量而被认为是一种有前途的钾离子电池(KIB)正极材料。然而,PW的高含水量和结构缺陷以及严格的合成条件导致其循环性能不理想、比容量低,阻碍了其实际应用。
近日,俄勒冈州立大学Xiulei Ji,南京师范大学Xiaosi Zhou在不提供惰性气氛的情况下,以MIL-88B(Fe)为自模板,KI为还原剂,成功制备了高K含量的纺锤状PW。
文章要点
1)结构中高钾含量、低空位和含水量保证了显着的比容量和稳定的循环性能。此外,纺锤状分级多孔结构的构建可以显着加速钾离子的传输,从而大大提高倍率性能。
2)合成的纺锤状PW正极具有优异的可逆容量(124.2 mAh g−1)、相当大的工作电压(3.32 V)、出色的倍率性能(500 mA g−1 时为82.7 mAh g−1)和出色的循环性能性能(500 次循环后容量保持率为 89.2%)。当用商业石墨构建全电池时,它提供了 216.7 Wh kg−1 的高比能,进一步证明了 KIB 在实际应用中的巨大潜力。
参考文献
An Li, et al, KI-Assisted Formation of Spindle-like Prussian White Nanoparticles for High-Performance Potassium-Ion Battery Cathodes, Nano Lett., 2023
DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c03558
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c03558