金屬六氰基鐵氧體(HCFs)具有很高的理論容量和氧化還原電位,因此被視為很有前景的鉀離子電池(PIBs)陰極材料。然而,材料中不可避免的Fe(CN)6空位(VFeCN)和H2O仍然阻礙了具有高循環穩定性和電壓保持能力的HCF陰極的開發。圖1.?材料設計北京工業大學商旸、伊比利亞國際納米技術實驗室王中長等提出了一種修復方法,通過檸檬酸鈉的還原性和配體H2O在高溫下的去除(KMHCF-H),顯著降低了六氰合鐵酸錳鉀(KMHCF)中的VFeCN含量。研究發現,在90℃溫度下獲得的KMHCF-H僅含有2%的VFeCN,且VFeCN主要集中在晶格內部。此外,KMHCF-H陰極的這種Fe-CN-Mn一體化表面結構與經過修復的表面VFeCN可使電解液中的雙氟磺酰亞胺鉀(KFSI)優先分解,從而在表面形成以陰離子為主的致密陰極電解質界面層,有效抑制錳溶解到電解液中。圖2.?KMHCF-H陰極在半電池中的性能因此,(在0.2 A g-1條件下經過2000 次循環后為95.2%)和全電池(在0.1 A g-1條件下經過200次循環后為99.4%)循環中均表現出優異的性能。總體而言,這種熱修復方法可以規模化制備空位含量低的KMHCF,為鉀離子電池的實際應用帶來了巨大前景。圖3.?CEI表征Interior-Confined Vacancy in Potassium Manganese Hexacyanoferrate for Ultra-Stable Potassium-Ion Batteries. Advanced Materials 2024. DOI: 10.1002/adma.202310428