大多数钾离子电池(PIBs)正极材料由于K+离子半径大,结构稳定性差,导致其循环稳定性较差。
近日,南开大学陈军院士,澳大利亚侴术雷教授报道了一种低应变富钾K1.84Ni[Fe(CN)6]0.88∙0.49H2O(KNiHCF)作为PIBs正极材料。
文章要点
1)所制备的KNiHCF正极在100 mA g−1下的可逆放电容量为62.8 mAh g−1,放电电压为3.82 V。在5000 mA g−1下,其倍率性能最高可达45.8 mAh g−1,100次循环后容量保持率为88.6%。
2)原位表征和理论计算相结合的结果表明,KNiHCF正极的优异性能源于其低应变钾离子脱/嵌机制、本征半导体特性和低的钾离子扩散势垒。此外,KNiHCF//石墨全电池的高功率密度和长期稳定性进一步证明了富K的KNiHCF正极在PIBs中的可行性。
这项工作有望为开发普鲁士蓝类似物作为高性能PIB的正极材料提供有意义的指导。
参考文献
Lin Li, et al, A Low-Strain Potassium-Rich Prussian Blue Analogue Cathode for High Power Potassium-Ion Batteries Angew. Chem. Int. Ed., 2021
DOI: 10.1002/anie.202103475
https://doi.org/10.1002/anie.202103475