Tuning Fe 2+ Release Kinetics via Coordination Engineering Toward Highly Stable Prussian Blue Analogs with Enhanced K + Storage

普鲁士蓝 材料科学 阴极 动力学 化学工程 降级(电信) 离子 拉曼光谱 结构稳定性 配位复合体 电化学 电极 化学稳定性 纳米技术 无机化学 自行车 合理设计 离子交换
作者
Lijuan Yue,Qingze Li,Yan Duan,Peng Gao,Peitao Xiao,Zixing Wang,Liu Jilei
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202524076
摘要

Abstract Prussian blue analogs (PBAs) are promising cathode materials for potassium‐ion batteries (PIBs) due to their low cost and open framework that facilitates rapid ion transport. However, severe performance degradation upon cycling arises from structural defects that impedes the practical implementation of PBAs‐based PIBs. Herein, a dual‐chelating agent co‐precipitation strategy is proposed to synthesize potassium‐rich PBAs. By modulating the potassium citrate (KCA) to dipotassium ethylenediaminetetraacetate (EDTA‐2K) ratio, the strategy precisely controls the coordination environment during co‐precipitation, regulates Fe 2+ release kinetics, and ultimately yields K 1.7 Fe[Fe(CN) 6 ] 0.83 ·◻ 0.17 ·0.73H 2 O (KCA75) material with high reversible potassium content (1.7 mol −1 ) and low coordinated water content (4.7 wt.%). In situ Raman analysis demonstrates that the controlled Fe 2+ release kinetics effectively suppress the formation of [Fe(CN) 6 ] 4− vacancies and minimize water incorporation. Consequently, the optimized KCA75 cathode delivers a reversible capacity of 128 mAh g −1 at 0.2C, exceptional rate capability (65 mAh g −1 even at 10C), and extended cycling stability (94.8% capacity retention ratio after 1000 cycles at 5C). The KCA75//graphite full cell demonstrates remarkable cycling stability, maintaining 92.7% capacity retention over 1 000 cycles. These findings underscore the potential of PBAs as PIBs cathodes and highlight the critical role of Fe 2+ release kinetics regulation through coordination engineering in optimizing PBAs structural integrity.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
stc发布了新的文献求助10
刚刚
skyfucker完成签到 ,获得积分10
刚刚
临江jjjj完成签到,获得积分10
1秒前
南通一哥关注了科研通微信公众号
1秒前
猫车高手发布了新的文献求助10
2秒前
暮雨乘风发布了新的文献求助10
3秒前
顾矜应助欢呼的芒果采纳,获得10
4秒前
芝士就是力量完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
7秒前
7秒前
Always完成签到,获得积分10
8秒前
张风琴完成签到,获得积分10
8秒前
唠叨的绣连完成签到,获得积分10
8秒前
cty完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
11秒前
13秒前
13秒前
隐形曼青应助li采纳,获得10
14秒前
临江jjjj发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
负责雨旋发布了新的文献求助10
15秒前
天才来了发布了新的文献求助10
15秒前
所所应助林霖采纳,获得100
15秒前
16秒前
瘦瘦怀寒完成签到,获得积分10
16秒前
南通一哥发布了新的文献求助10
18秒前
cdercder应助HooBea采纳,获得10
18秒前
18秒前
19秒前
lyn发布了新的文献求助10
19秒前
脑洞疼应助lemon采纳,获得10
20秒前
21秒前
cty发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
科研通AI6.4应助茄咪采纳,获得10
23秒前
QSir发布了新的文献求助10
25秒前
Ricahrd完成签到,获得积分10
26秒前
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7617809
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9193012
关于积分的说明 19702446
捐赠科研通 7190268
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3272065
关于科研通互助平台的介绍 2434831
邀请新用户注册赠送积分活动 2267180