水系锌离子电池（AZIBs）具有低氧化还原电势（‒0.76 V vs. SHE）和较高理论比容量（820 mA h g^–1）的特点，而且成本低、安全性高。作为刚刚商业化的钠离子电池 （SIB） 的正极材料，普鲁士蓝类似物（PBA）也被认为AZIBs最有前景的正极材料之一。

构建三维多级纳米结构一直被认为是促进电极材料电化学性能最有效的策略之一。然而，由于PBA的非层状特点，PBA纳米片在没有模板的辅助下几乎难以生成。而且，模板的引入会不可避免的降低PBA材料的能量密度。

为探究纳米片形貌PBA的合成过程，中山大学化学工程与技术学院刘胜副教授课题组通过简单的一步共沉淀法，成功的构建了由非层状铁氰化钛（TiHCF）纳米片组装而成的高级纳米花结构（TiHCF HNFs），并详细表征了其微观结构、组成和化学状态（图1）。TiHCF HNFs 的XRD谱图对应的JCPDS卡片号为23-0605（图1a），其形貌为纳米片堆叠形成的高级纳米花（图1b-1c），图1d中观察到的两条晶格条纹可以匹配TiHCF的（200）和（220）晶面，图1e证实了K、Ti、Fe、C、N和O元素均匀分布在TiHCF HNFs中。

图1. （a）XRD谱（插图中给出了立方TiHCF的模型结构示意图），（b）SEM图，（c）TEM图，（d）HRTEM图，（e）STEM图和相应的元素分布图。

       TiHCF HNFs用作水系锌离子电池正极时，其放电容量在 50、100、200、300、400 和 500 mA g^–1的电流密度下分别达到67.8、62.6、56.1、53、46.2和35.2 mAh g^–1（图2a-2b）。在 200 mA g^–1电流密度下，TiHCF HNF 的首次放电容量为 66.6 mAh g^–1，最终放电容量为 47.0 mAh g^–1，500次循环后容量保持率为70.6%（图2c）。

图2. TiHCF HNFs用作水系锌离子电池正极时的电化学性能：（a）倍率性能图，（b）不同电流密度下对应的充放电曲线，（c）长循环图。

这项工作通过简单的一步共沉淀法制备了非层状TiHCF纳米片组装的TiHCF HNFs。用作水系锌离子电池正极材料时，表现出了较好的电化学性能，并为后续合成纳米片形貌PBA提供了新的思路。

该研究成果以Research Article的形式发表在国际期刊ACS Applied Nano Materials上,标题为One-Step Coprecipitation Synthesis of Titanium Hexacyanoferrate Nanosheet-Assembled Hierarchical Nanoflowers for Aqueous Zinc-Ion Batteries。独立通讯作者为中山大学化学工程与技术学院刘胜副教授，论文第一作者为本学院2021级硕士研究生徐陆宇。

感谢中山大学“百人计划“启动经费的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1021/acsanm.3c03801