Manipulating Phase Stability and Kinetics in Prussian Blue Cathode via Entropy Engineering and d10 Cation Incorporation for Potassium-Ion Batteries

普鲁士蓝 阴极 动力学 离子 化学 无机化学 电极 材料科学 电化学 物理化学 物理 有机化学 量子力学
作者
Honglin Huang,Shuangyan Qiao,Benhui Lv,Huan Liu,Shi Xue Dou,Shaokun Chong
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:25 (41): 15062-15071
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.5c04114
摘要

Phase transition and [Fe(CN)6]4- defects seriously limit electrochemical performance of Prussian blue analogue (PBA) cathodes for potassium-ion batteries (PIBs). Herein, entropy engineering and d10 cation incorporation are utilized to construct a medium-entropy PBA, K1.23Fe0.42Mn0.45Sn0.13[Fe(CN)6]0.94·1.35H2O (KFMSHCF), as the cathode material for PIBs. Entropy-induced cation disorder markedly suppresses anion vacancies, while the entropy stabilization effect and Sn2+ with a d10 configuration stabilize local coordination environments. High configurational entropy boosts KFMSHCF to exhibit reduced band gap and low K-ion diffusion barrier, thereby ensuring excellent electrochemical kinetic. KFMSHCF undergoes a zero-strain solid-solution mechanism using Fe, Mn and Sn ions as redox centers for charge compensation. Therefore, KFMSHCF delivers a high initial energy density of 364.2 Wh·kg-1, remarkable cycling stability with a capacity retention of 82.1% after 100 cycles and long lifespan over 300 cycles, and significantly enhanced rate capability. The fabricated high-energy-density K-ion full batteries achieve ultralong lifespan over 2500 cycles with an ultralow capacity-decay-rate of 0.017% per cycle.
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
美好凡阳发布了新的文献求助10
刚刚
Edward完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
呆萌的雪晴完成签到,获得积分10
刚刚
华仔应助dique3hao采纳,获得10
刚刚
550255完成签到,获得积分20
1秒前
rain发布了新的文献求助10
1秒前
黄徐发布了新的文献求助10
1秒前
Zzl完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
完美世界应助逸之狐采纳,获得10
2秒前
wanci应助Rg采纳,获得10
2秒前
Y雨发布了新的文献求助10
2秒前
Orange应助javalin采纳,获得10
3秒前
田様应助冷酷严青采纳,获得10
3秒前
星辰大海应助lily采纳,获得10
3秒前
乐乐应助无魇采纳,获得10
3秒前
4秒前
浮游应助Monster采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
gaogao完成签到,获得积分10
5秒前
酷波er应助Edward采纳,获得30
5秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
asdfzxcv应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
阔达小土豆完成签到,获得积分10
5秒前
asdfzxcv应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
妩媚的海应助科研通管家采纳,获得50
6秒前
xiaoq完成签到,获得积分10
6秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
6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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
Study and Interlaboratory Validation of Simultaneous LC-MS/MS Method for Food Allergens Using Model Processed Foods 500
Red Book: 2024–2027 Report of the Committee on Infectious Diseases 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5647245
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4773101
关于积分的说明 15038498
捐赠科研通 4805952
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2570026
邀请新用户注册赠送积分活动 1526936
关于科研通互助平台的介绍 1485992