构筑三活性位点的普鲁士蓝,解决海水基铵离子电池容量与稳定性难题——“三位一体协同调控”同时实现高容量与长寿命
能源学人
2026-05-07 08:11
文章摘要
背景:水系铵离子电池(AAIBs)因安全性高、成本低和环境友好,在大规模储能领域具有潜力,但缺乏兼具高容量、高电位和长循环稳定性的正极材料。传统普鲁士蓝类似物(PBAs)存在容量有限或结构不稳定等问题。研究目的:为同时解决高容量与高稳定性的矛盾,本研究设计并构建了具有Co、Mn、Fe三重氧化还原活性位点的普鲁士蓝类正极材料(Co0.4Mn0.6HCF),通过Co/Mn协同掺杂实现结构与电化学性能的双重优化。结论:该材料在海水基电解液中实现了153 mAh g⁻¹的高可逆容量,并在2500次循环后几乎无容量衰减。性能提升源于协同机制:Mn掺杂激活Co的氧化还原活性,Co掺杂抑制Mn的Jahn–Teller畸变,有效提升了结构稳定性。全电池与VOx@PPy负极匹配后,实现了145.7 Wh kg⁻¹的高比能量。该工作为高性能储能电极材料设计提供了新策略。
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