楼雄文Angew：面向长寿命Zn离子电池的CuMn类普鲁士蓝双壳纳米盒

Nanoyu

2022-09-30

普鲁士蓝类似物（PBAs）因其独特的开放骨架结构而成为水系锌离子电池的候选材料。然而，由于氧化还原位不足和结构不稳定，它们容量有限，面临严重衰退的问题。

近日，南洋理工大学楼雄文教授，Deyan Luan通过单宁酸（TA）刻蚀和阳离子交换工艺，合理地设计和构建了Cu取代的双壳纳米盒（CuMn-PBA DSNBs）。

文章要点

1）独特的中空纳米结构不仅可以提供丰富的活性中心，提高比表面积，而且可以适应离子插层/脱插层过程中较大的结构变化，从而有助于提高容量和循环稳定性。此外，Mn空位的引入和Cu的替代可以缓解Mn-N₆八面体的Jahn-Teller扭曲，稳定CuMn-PBA DSNBs的晶体结构。

2）结果表明，CuMn-PBA DSNBs电极具有较高的比容量、良好的倍率性能和稳定的循环寿命。此外，非原位表征表明，Fe、Mn和Cu在CuMn-PBA DSNBs中发生了高度可逆的氧化还原反应，并伴随着锌离子的插层/脱插层反应。

这项工作可能会对PBAS的进一步探索起到启发作用，对合理设计和合成先进的锌离子电池主体材料也有一定的参考价值。

参考文献

Yinxiang Zeng, et al, Formation of CuMn Prussian Blue Analog Double-shelled Nanoboxes Toward Long-life Zn-ion Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202212031

https://doi.org/10.1002/anie.202212031