钠离子电池(SIB)和钾离子电池(PIB)由于其成本效益、安全性和环境兼容性,在大规模储能方面具有巨大潜力。开发高容量和高可靠性的阴极材料是推进SIB和PIB商业化的关键。近日,北京工业大学商旸、新加坡科技设计大学杨会颖、北京科技大学郑金龙、北京化工大学李晓霞对普鲁士蓝类似物在高性能钠和钾离子电池中的空位修复进行了综述研究。
本文要点:
1) 低成本普鲁士蓝类似物(PBA)具有开放的3D框架和易于合成的特性,是储能应用的首选阴极材料。然而,PBA的独特生长机制引入了大量的Fe(CN)6空位,这会损害结构的完整性,并导致在长期电化学循环过程中由于结构崩溃而导致容量衰减。此外,开裂会导致过渡金属(TM)离子溶解、界面反应和气体产生,从而缩短电池的寿命并引发安全问题。
2) 作者首先阐明了PBA中生长和空缺形成的机制,全面概述了基于自下而上和自上而下方法的空缺补救策略。然后阐明了优化的空位修复机制如何增强晶格和界面稳定性,抑制TM溶解并减轻气体产生。最后,作者讨论了未来的研究方向,并对SIB和PIB高性能阴极材料的进一步发展进行了展望。
Ruixue Wu et.al Vacancy Remediation in Prussian Blue Analogs for High-Performance Sodium and Potassium Ion Batteries Adv. Functional Mater. 2024
DOI: 10.1002/adfm.202418018
https://doi.org/10.1002/adfm.202418018