当前位置:
X-MOL 学术
›
Energy Storage Mater.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Central metal coordination environment optimization enhances Na diffusion and structural stability in Prussian blue analogues
Energy Storage Materials ( IF 18.9 ) Pub Date : 2024-11-07 , DOI: 10.1016/j.ensm.2024.103890 Pengfei Dai, Jiangfeng Huang, Xin Cao, Jianwei Zhao, Liang Xue, Yawen Tang, Ping Wu
Energy Storage Materials ( IF 18.9 ) Pub Date : 2024-11-07 , DOI: 10.1016/j.ensm.2024.103890 Pengfei Dai, Jiangfeng Huang, Xin Cao, Jianwei Zhao, Liang Xue, Yawen Tang, Ping Wu
Prussian blue analogues, particularly metal hexacyanoferrates with double octahedral coordination (DOC) structures, hold great promise as cathode materials for sodium-ion batteries. However, their practical application is hindered by limited structural stability and restricted ionic diffusion channels inherent to the DOC structure. In this study, we have successfully integrated a mixed tetrahedral and octahedral coordination (TOC) structure with the DOC structure by a dual polymerization and high-entropy strategy, thereby optimizing the central metal coordination environment in hexacyanoferrate cathodes. It leverages the TOC structure's superiorities in structural stability and ionic diffusion, resulting in a hexacyanoferrate-based cathode that exhibits exceptional performance, with a capacity retention of 81.6% after 1000 cycles at 0.5 A g-1 and high rate capabilities of 96.7 and 89.1 mAh g-1 at 0.5 and 1 A g-1, respectively. These findings not only underscore the potential of the TOC design for prussian blue cathodes but also pave the way for the development of high-performance, durable sodium-ion battery systems.
中文翻译:
中心金属配位环境优化增强了普鲁士蓝类似物中 Na 的扩散和结构稳定性
普鲁士蓝类似物,特别是具有双八面体配位 (DOC) 结构的金属六氰基铁酸盐,作为钠离子电池的正极材料具有很大的前景。然而,它们的实际应用受到 DOC 结构固有的有限结构稳定性和受限的离子扩散通道的阻碍。在本研究中,我们通过双重聚合和高熵策略成功地将混合四面体和八面体配位 (TOC) 结构与 DOC 结构集成在一起,从而优化了六氰基铁酸盐阴极中的中心金属配位环境。它利用 TOC 结构在结构稳定性和离子扩散方面的优势,产生了具有卓越性能的六氰基铁酸盐阴极,在 0.5 A g-1 下循环 1000 次后容量保持率为 81.6%,在 0.5 和 1 A g-1 下分别具有 96.7 和 89.1 mAh g-1 的高倍率能力。这些发现不仅强调了普鲁士蓝阴极 TOC 设计的潜力,还为高性能、耐用的钠离子电池系统的开发铺平了道路。
更新日期:2024-11-07
中文翻译:
中心金属配位环境优化增强了普鲁士蓝类似物中 Na 的扩散和结构稳定性
普鲁士蓝类似物,特别是具有双八面体配位 (DOC) 结构的金属六氰基铁酸盐,作为钠离子电池的正极材料具有很大的前景。然而,它们的实际应用受到 DOC 结构固有的有限结构稳定性和受限的离子扩散通道的阻碍。在本研究中,我们通过双重聚合和高熵策略成功地将混合四面体和八面体配位 (TOC) 结构与 DOC 结构集成在一起,从而优化了六氰基铁酸盐阴极中的中心金属配位环境。它利用 TOC 结构在结构稳定性和离子扩散方面的优势,产生了具有卓越性能的六氰基铁酸盐阴极,在 0.5 A g-1 下循环 1000 次后容量保持率为 81.6%,在 0.5 和 1 A g-1 下分别具有 96.7 和 89.1 mAh g-1 的高倍率能力。这些发现不仅强调了普鲁士蓝阴极 TOC 设计的潜力,还为高性能、耐用的钠离子电池系统的开发铺平了道路。