Rational Design of Cobalt‐Based Prussian Blue Analogues via 3d Transition Metals Incorporation for Superior Na‐Ion Storage

普鲁士蓝 过渡金属 电化学 阳极 材料科学 插层(化学) 密度泛函理论 电极 动力学 化学工程 扩散 无机化学 纳米技术 化学 物理化学 催化作用 计算化学 热力学 物理 工程类 量子力学 生物化学
作者
Zhongxin Jing,Muhammad Mamoor,Lingtong Kong,Lu Wang,Bin Wang,Ming Chen,Fengbo Wang,Guangmeng Qu,Yueyue Kong,Dedong Wang,Xiyu He,Chang Wang,Xintong Zhang,Yufei Zhang,Gang Wang,Liqiang Xu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.202423356
摘要

Understanding the relationship between structure regulation and electrochemical performance is key to developing efficient and sustainable sodium‐ion batteries (SIBs) materials. Herein, seven Cobalt‐M‐based (M=V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn) Prussian blue analogues (CoM‐PBAs) are designed as anodes for SIBs via a universal low‐energy co‐precipitation approach with the strategic inclusion of 3d transition metals. Density Functional Theory (DFT) simulation and experimental validation reveal that a moderate p‐band center of cyanide linkages (‐CN‐) is more favorable for Na+ intercalation and diffusion, while the d‐band center of metal cations is linearly related to electrode stability. Among seven CoM‐based PBAs, CoV‐PBAs possess the best sodium‐ion adsorption/diffusion kinetics and overall cycling performance, including high specific capacity (565 mAh/g at 0.1 A/g), cycling stability (over 15000 cycles with 97.7% capacity retention), and superior rate capability (174.7 mAh/g at 30 A/g). In‐situ/ex‐situ techniques further demonstrate that the π‐electron regulation by V introduction enhances the reversibility and kinetics of redox reactions. Moreover, the study identified the "p‐band center" and "d‐band center" may serve as key descriptors for quantifying the capability and stability of other‐type bimetal Co‐based anodes (oxides, phosphides, sulfides, and selenides) with similar theoretical capacity, offering a potentially transformative approach for selecting practical SIB electrode materials.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
Chillichee应助li采纳,获得50
1秒前
木子完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
张雪丰发布了新的文献求助10
3秒前
1x3完成签到 ,获得积分10
3秒前
丘比特应助坚果采纳,获得10
4秒前
jyu发布了新的文献求助10
6秒前
禾火完成签到,获得积分10
7秒前
善学以致用应助儒雅HR采纳,获得10
7秒前
manfullmoon完成签到,获得积分10
8秒前
天天玩完成签到,获得积分10
8秒前
贰鸟应助ccc采纳,获得10
8秒前
8秒前
Jasper应助老实的石头采纳,获得10
9秒前
科研狗完成签到,获得积分10
10秒前
maguodrgon发布了新的文献求助50
10秒前
ll应助木子采纳,获得10
11秒前
能力不多的doctor完成签到,获得积分10
12秒前
希望天下0贩的0应助哈希采纳,获得10
13秒前
13秒前
熊子文完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
小蘑菇应助油田老张采纳,获得10
15秒前
yuiiuy发布了新的文献求助10
16秒前
淡然柚子发布了新的文献求助20
17秒前
ABC完成签到,获得积分20
17秒前
ccc完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
jbhb发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
亚麻灰色完成签到,获得积分10
20秒前
思源应助陈文学采纳,获得10
20秒前
华仔应助知了采纳,获得10
21秒前
乐乐应助li采纳,获得10
21秒前
22秒前
22秒前
唐羽霖完成签到,获得积分10
22秒前
老木虫发布了新的文献求助10
23秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3971670
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3516348
关于积分的说明 11182142
捐赠科研通 3251567
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1795907
邀请新用户注册赠送积分活动 876155
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 805318