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?商旸/王中長AM：約束六氰合鐵酸錳鉀的內(nèi)部空位，構(gòu)建超穩(wěn)定鉀離子電池

金屬六氰基鐵氧體（HCFs）具有很高的理論容量和氧化還原電位，因此被視為很有前景的鉀離子電池（PIBs）陰極材料。然而，材料中不可避免的Fe(CN)₆空位（VFeCN）和H₂O仍然阻礙了具有高循環(huán)穩(wěn)定性和電壓保持能力的HCF陰極的開發(fā)。

圖1.?材料設(shè)計

北京工業(yè)大學(xué)商旸、伊比利亞國際納米技術(shù)實驗室王中長等提出了一種修復(fù)方法，通過檸檬酸鈉的還原性和配體H₂O在高溫下的去除（KMHCF-H），顯著降低了六氰合鐵酸錳鉀（KMHCF）中的VFeCN含量。研究發(fā)現(xiàn)，在90℃溫度下獲得的KMHCF-H僅含有2%的VFeCN，且VFeCN主要集中在晶格內(nèi)部。

此外，KMHCF-H陰極的這種Fe-CN-Mn一體化表面結(jié)構(gòu)與經(jīng)過修復(fù)的表面VFeCN可使電解液中的雙氟磺酰亞胺鉀（KFSI）優(yōu)先分解，從而在表面形成以陰離子為主的致密陰極電解質(zhì)界面層，有效抑制錳溶解到電解液中。

圖2.?KMHCF-H陰極在半電池中的性能

因此，（在0.2 A g^-1條件下經(jīng)過2000 次循環(huán)后為95.2%）和全電池（在0.1 A g^-1條件下經(jīng)過200次循環(huán)后為99.4%）循環(huán)中均表現(xiàn)出優(yōu)異的性能?？傮w而言，這種熱修復(fù)方法可以規(guī)模化制備空位含量低的KMHCF，為鉀離子電池的實際應(yīng)用帶來了巨大前景。

圖3.?CEI表征

Interior-Confined Vacancy in Potassium Manganese Hexacyanoferrate for Ultra-Stable Potassium-Ion Batteries. Advanced Materials 2024. DOI: 10.1002/adma.202310428

原創(chuàng)文章，作者：Jenny（小琦），如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/03/12/af4df552a9/

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