容量控制的普鲁士白色与铁六化酸盐复合阴极用于快速扩散
Zinan Wang1,2,3, Moulay Tahar Sougrati4,5, Qiong Zheng6
1CAS Key Laboratory of Science and Technology on Applied Catalysis, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, China.
ACS applied materials & interfaces
|April 9, 2024
概括
这项研究通过使用Ni替换来增强离子电池的普鲁士蓝色类似物,以提高储能和速率性能. 经过修改的材料在高电流密度下表现出极好的容量保留.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 普鲁士蓝色类似物是离子电池 (SIB) 的有希望的阴极材料,因为它们的结构和成本效益.
- 缓慢的离子扩散限制了实际的特定容量,特别是在高电流速率下.
研究的目的:
- 为了提高SIBs的普鲁士蓝色类型的电化学性能.
- 调查Ni替代和水协调对Fe物种的影响,以改善储存.
主要方法:
- 在普鲁士蓝色的类似物中Ni的替代.
- 形成水中协调的Fe物种.
- 在各种电流密度 (0.5C到50C) 的电化学测试.
- 潜在静态测试,操作57FeMössbauer光谱,以及现场XRD以阐明机制.
主要成果:
- PW-325@2NiFe-55在50°C下提供了95 mAh g-1,从0.5°C起保持了72.5%的容量.
- 在5C的500个循环后保持了80.2%的容量.
- 验证了一种双重机制,涉及高旋转Fe的扩散控制和电容贡献,以及低旋转Fe的电容机制.
结论:
- 替代和水协调有效地提高了普鲁士蓝色类似物中的储能和速率性能.
- 该研究阐明了电荷储存机制,为设计高性能SIB阴极材料提供了见解.


