刘天西/陈苏莉/马紫峰Carbon Energy：10C循环1000次！高性能钠电正极！

由于其低成本的理论容量，六氰化铁钠（FeHCF）是钠离子电池（SIBs）最有前景的正极材料之一。然而，FeHCF中的Fe^LS(C)的低电化学活性拖累了它的实际容量和电压平台。

江南大学刘天西教授、陈苏莉副教授、上海交通大学马紫峰教授等通过简单的柠檬酸辅助溶热法合成了具有高Fe^LS(C)电化学活性的FeHCF（C-FeHCF）。

图1. 溶剂热法合成C-FeHCF的示意图

反应中的柠檬酸不仅作为一种酸源，而且作为一种络合剂。合成的C-FeHCF具有相当低的[Fe(CN)₆]空位含量并表现出规则的形态。受益于C-FeHCF的高Fe^LS(C)容量，即Fe^LS(C)的高效电化学激活，作为钠离子电池（SIBs）的正极时，C-FeHCF表现出显著的循环性能和倍率能力。

C-FeHCF在10 C下经过1000次循环后放电容量为122.6 mAh g^-1，容量保持率为87.3%。在50C的超高电流密度下，其容量保持率为63.5%（与0.1C相比）。

图2. SIB中C-FeHCF正极的电化学性能

本文通过d_Q/d_V分析，Fe^LS(C)对整个容量的贡献达到44.53%，接近理论值，表明成功实现了具有高Fe^LS(C)容量的C-FeHCF。

DFT计算证实，Na在高放电平台的部分嵌入将增强C-FeHCF的电子传导，从而导致FeHS(N)的更好性能，从而实现整个电极的优异性能。原位XRD证明了C-FeHCF在充放电过程中的结构稳定性，这确保了其卓越的循环稳定性。

此外，这项工作还对C-FeHCF在准固态SIB中的应用进行了评估，C-FeHCF在准固态SIBs中也表现出了优异的电化学性能，表明这种C-FeHCF正极在准固态SIBs中实际应用的可行性。

考虑到C-FeHCF正极的容易合成和出色的电化学性能，这项工作为普鲁士蓝（PB）材料在储钠能源中的进一步应用提供了一条有希望的途径。

图3. 准固态SIB中C-FeHCF正极的电化学性能评估

High FeLS(C) electrochemical activity of an iron hexacyanoferrate cathode boosts superior sodium ion storage. Carbon Energy 2023. DOI: 10.1002/cey2.314

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刘天西/陈苏莉/马紫峰Carbon Energy：10C循环1000次！高性能钠电正极！

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