武汉理工麦立强/安琴友团队最新JACS：“高熵空位笼”限域，破解PBAs动力学-稳定性权衡

该研究针对水系钙离子电池中普鲁士蓝类似物（PBAs）正极材料长期存在的结构稳定性与离子传输动力学之间的权衡问题，提出“高熵空位笼（high-entropy vacancy caging）”策略。背景上，水系钙离子电池因钙资源丰富和安全性高而受关注，PBAs作为理想正极材料，其[Fe(CN)6]空位虽能促进离子扩散，却易导致结构失稳。研究目的旨在既保留空位的动力学优势，又抑制其在循环中诱发的劣化。结论表明，通过在高自旋位点构建包含Mn、Fe、Co、Ni、Cu五种过渡金属的高熵构型，并引入离域电子转移，实现了对空位的动态电荷补偿，从而抑制空位迁移、团聚和金属溶解。所制备的富空位高熵PBA（HEPBA）在水系钙离子电池中实现了112 mAh g-1的高比容量，以及循环24000次后88.24%的超长寿命。该策略同时适用于Na+、K+和Zn2+等体系，为多价离子电池正极设计提供了新思路。