钾离子电池（KIBs）具有成本低、能量密度高等优点，是一种极有前途的电化学储能技术。然而，由于缺乏高性能的正极材料，KIBs的实际发展受到了严重阻碍。

近日，北京航空航天大学朱禹洁教授，郭林教授，张千帆副教授报道了通过一种简单实用的螯合剂辅助沉淀法，成功制备出K₂Mn[Fe(CN)₆]。所得到的样品接近化学计量比，缺陷和水分含量极低，可用于高效的高压K离子存储。

文章要点

1）作为K-金属电池的正极材料，K₂Mn[Fe(CN)₆]表现出优异的电化学性能。可逆容量为154.7 mAh g⁻¹，平均放电电压为3.941 V（vs.K⁺/K），比能量高达609.7 Wh kg⁻¹，往返效率高达96%。此外，K₂Mn[Fe(CN)₆]在低比电流和高比电流下均表现出良好的循环稳定性。更令人振奋的是，其容量在7800次循环后仍能保持80%以上的容量，这是迄今为止，所有已报道的KIBs正极材料中具有的最佳的长期循环寿命。

2）实验研究和理论计算相结合表明，K₂Mn[Fe(CN)₆]中消除的缺陷和可以忽略的水分对其循环性能的稳定起着至关重要的作用。

3）由所得到的K₂Mn[Fe(CN)₆]正极和石墨负极组成的钾离子全电池样机在300次循环后比能量高达331.5 Wh kg⁻¹（以正负极材料的总质量计），容量损失可以忽略不计，并且具有显著的倍率性能（6.67 C时容量保持率为58%），从而使得KIBs作为一种低成本、稳定的储能技术具有广阔的实际应用前景。

参考文献

Deng, L., Qu, J., Niu, X. et al. Defect-free potassium manganese hexacyanoferrate cathode material for high-performance potassium-ion batteries. Nat Commun 12, 2167 (2021)

DOI：10.1038/s41467-021-22499-0

https://doi.org/10.1038/s41467-021-22499-0