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普魯士藍類似物（PBAs）是后鋰電化學儲能有吸引力的活性材料。然而，PBA通常不適合非水鋰離子存儲，因為它們在長時間循環時不穩定。

中國科學院高能物理研究所簡宏希、天津理工大學何廣等評估了具有不同鋰含量的PBAs用于非水鋰離子存儲的可行性。

圖1 材料合成策略和結構表征

這項工作通過粉末中子衍射確定了樣品的結構，并通過在線變溫X射線衍射（XRD）和聯合熱重-紅外光譜（TGA-IR）觀察了Li_2-xFe(CN)₆（記為LiFeHCF）樣品的脫水和化學降解過程，證實了結晶水在材料熱穩定性方面的影響。結果，與其他尺寸的LiFeHCF樣品相比，具有微米尺寸和單晶形態的LiFeHCF-1樣品在19 mA g^-1時表現出142 mAh g^-1的高可逆容量。

圖2 加熱過程中不同LiFeHCF樣品的特征

進一步的電化學評估顯示，LiFeHCF-1樣品在不同的測試下具有吸引人的電化學儲能性能，如高面負載（10 mg cm^-2）、高比電流（1.9 A g^-1）、長壽命（超過1000次）和寬溫度窗口（-20至55℃）。此外，石墨||LiFeHCF-1扣式電池表現出穩定的循環壽命，在25℃下循環300次后容量保持率達到98%，突出了普魯士藍正極在LIBs中實際應用的巨大潛力。

圖3 LiFeHCF-1樣品的電化學性能評估

Lithiated Prussian blue analogues as positive electrode active materials for stable non-aqueous lithium-ion batteries. Nature Communications 2022. DOI: 10.1038/s41467-022-35376-1

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簡宏希/何廣Nature子刊：鋰化普魯士藍類似物可作為穩定的鋰電正極材料

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