武汉理工麦立强/安琴友,JACS!
纳米人
2026-06-10 20:04
文章摘要
背景:普鲁士蓝类似物(PBA)作为水系钙离子电池正极材料,其结构中的空位既是离子传输的“快车道”,又因空位迁移和团聚导致循环稳定性差,传统降低空位浓度的方法会牺牲离子传输动力学。研究目的:武汉理工大学麦立强/安琴友团队提出一种“驯化空位”的高熵策略,通过在PBA的高自旋过渡金属位点构建Mn、Fe、Co、Ni、Cu五元高熵环境,同时保留低自旋位点的空位,以解决动力学-稳定性权衡问题。结论:高熵环境增强了d-d轨道耦合,形成离域电子网络,通过电荷补偿抑制了空位迁移、团聚及过渡金属溶解。所制备的HEPBA正极在50 mA g⁻¹下实现112 mAh g⁻¹的可逆容量,在2000 mA g⁻¹下循环24000次后容量保持率达88.24%,性能为目前报道最高。该策略在Na⁺、K⁺、Zn²⁺水系电池中也表现出普适性,为设计高性能多价离子电池电极材料提供了新思路。
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