简宏希/何广Nature子刊：锂化普鲁士蓝类似物可作为稳定的锂电正极材料

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普鲁士蓝类似物（PBAs）是后锂电化学储能有吸引力的活性材料。然而，PBA通常不适合非水锂离子存储，因为它们在长时间循环时不稳定。

中国科学院高能物理研究所简宏希、天津理工大学何广等评估了具有不同锂含量的PBAs用于非水锂离子存储的可行性。

图1 材料合成策略和结构表征

这项工作通过粉末中子衍射确定了样品的结构，并通过在线变温X射线衍射（XRD）和联合热重-红外光谱（TGA-IR）观察了Li_2-xFe(CN)₆（记为LiFeHCF）样品的脱水和化学降解过程，证实了结晶水在材料热稳定性方面的影响。结果，与其他尺寸的LiFeHCF样品相比，具有微米尺寸和单晶形态的LiFeHCF-1样品在19 mA g^-1时表现出142 mAh g^-1的高可逆容量。

图2 加热过程中不同LiFeHCF样品的特征

进一步的电化学评估显示，LiFeHCF-1样品在不同的测试下具有吸引人的电化学储能性能，如高面负载（10 mg cm^-2）、高比电流（1.9 A g^-1）、长寿命（超过1000次）和宽温度窗口（-20至55℃）。此外，石墨||LiFeHCF-1扣式电池表现出稳定的循环寿命，在25℃下循环300次后容量保持率达到98%，突出了普鲁士蓝正极在LIBs中实际应用的巨大潜力。

图3 LiFeHCF-1样品的电化学性能评估

Lithiated Prussian blue analogues as positive electrode active materials for stable non-aqueous lithium-ion batteries. Nature Communications 2022. DOI: 10.1038/s41467-022-35376-1

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