為了實現閉環材料系統并滿足可持續儲能技術的迫切需求,將有效的廢物管理納入新的儲能材料設計至關重要。在此,溫州大學侴術雷教授、Wang Zhang、澳大利亞伍倫貢大學王佳兆教授及鄭州輕工業大學王詩文等人聯合展示了一種簡便的“一石二鳥”方法將生銹的鐵制品加工成鈉離子電池(SIB)的普魯士藍正極材料,同時將廢鐵產品恢復到原來的狀態。由于在酸性環境中晶體生長速度緩慢,所制備的普魯士藍 (R-PB) 顯示出高結晶度和高鈉離子含量。該R-PB正極顯示出優異的儲鈉性能,在 0.1 C 下可提供 145 mAh g-1的高比容量,10 C下具有高達97.8 mAh g-1的優異倍率性能,以及在5 C下超過3500次循環的超長壽命,容量保持率為70.3%。圖1. R-PB正極在鈉離子儲存中的電化學性能通過原位XRD和拉曼光譜進一步揭示了R-PB在鈉離子嵌入和提取過程中的優異可逆性,這種令人印象深刻的離子存儲能力和穩定性與充放電過程中抑制的結構畸變密切相關。DFT計算表明,R-PB框架能夠存儲Li+/Na+/K+ 等離子,證明了其對電池電極的多功能性。這項工作提供了一種將廢化學品回收到電池電極中的有效策略,該策略也適用于其他潛在領域,如納米醫學、催化、傳感器、氣體存儲等。圖2. R-PB正極的堿離子儲存機理研究Processing Rusty Metals into Versatile Prussian Blue for Sustainable Energy Storage, Advanced Energy Materials 2021. DOI: 10.1002/aenm.202102356