In Situ Electrochemical Incorporation of La 3+ into Prussian Blue Frameworks: A Facile Strategy for Enhanced Structural Integrity and Crystalline Water Management

普鲁士蓝 电化学 阴极 材料科学 电解质 化学工程 兴奋剂 分子 纳米技术 电极 化学 光电子学 物理化学 有机化学 工程类
作者
Ming Hu,Yiming Zhang,Huili Wang,Shaowei Wang,Haochen Gong,Junhan Pan,Haiping Zhang,Baoshan Zhang,Jili Xia,Jie Sun
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:21 (48): e09570-e09570
标识
DOI:10.1002/smll.202509570
摘要

Prussian blue (PB) cathode materials, renowned for their structural adaptability and cost-effectiveness, encounter significant degradation issues stemming from lattice distortion and residual crystalline water during electrochemical cycling. This study proposes a trivalent-cation doping strategy to enhance PB stability through in situ electrochemical incorporation of La3+ from the electrolyte into the Na+ sites. The high charge density of La3+ facilitates strong interaction with the framework, meanwhile, preventing its extraction during the charging/de-sodiation process, thereby ensuring continuous structural reinforcement. Additionally, La3+ exhibits strong binding energy with water molecules, effectively stabilizing both interstitial and coordinated water within the framework. Diverging from the conventional Na-site doping techniques that aim to reduce crystalline water content, the in situ electrochemical incorporation of La3+ dynamically immobilizes water molecules, thereby avoiding the lattice distortion caused by hydrated Na+ migration and suppressing water-induced side reactions in the electrolyte. The optimized PB-La cathode achieves an exceptional capacity retention of 86.1% after 1500 cycles at 1 A g-1. Furthermore, this strategy demonstrates broad applicability: even in a pre-dehydrated PB configuration, it delivers a high capacity of 114.2 mAh g-1 with 92.6% capacity retention after 200 cycles, showcasing its universality in enhancing structural stability across diverse PB architectures.
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
宿零完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6.4应助Minta采纳,获得10
2秒前
科小研完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
4秒前
可待完成签到 ,获得积分20
4秒前
popo就是康安叽完成签到,获得积分10
5秒前
wy完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
认真若灵完成签到,获得积分20
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
MuGen发布了新的文献求助10
9秒前
章英健完成签到,获得积分10
9秒前
xixixii发布了新的文献求助10
9秒前
11秒前
小鱼歪优发布了新的文献求助10
12秒前
彩色雪糕完成签到,获得积分10
12秒前
funny完成签到,获得积分10
12秒前
蠕动完成签到,获得积分10
14秒前
LUOYI发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
YY完成签到,获得积分20
16秒前
丢一池月光完成签到,获得积分10
16秒前
高高菠萝发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
18秒前
18秒前
20秒前
五月天发布了新的文献求助10
21秒前
星辰大海完成签到,获得积分10
22秒前
lixuegang2023发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
爆米花应助大慶帝国御医采纳,获得10
24秒前
24秒前
丘比特应助xixixii采纳,获得10
25秒前
Jasper应助xixixii采纳,获得10
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
The Effective Clinical Neurologist 3ed 500
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 7715213
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9270440
关于积分的说明 20082048
捐赠科研通 7291619
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3298438
关于科研通互助平台的介绍 2452604
邀请新用户注册赠送积分活动 2305879