来源：伴研途设计

研究概述

普鲁士蓝类似物(PBAs)已被用作水系锌离子电池(ZIBs)的主体材料，然而，由于PBAs中电子转移受限和间隙水的存在，导致其容量低和循环稳定性差。

南开大学李福军教授团队通过调节骨架中K和Ag的比例，合成了一种空位且无水的铁氰化银K0.95Ag3.05Fe(CN)6(AgHCF-3)。它提供了近4个电子，涉及两个连续的氧化还原反应，即Fe3+/Fe2+和Ag+/Ag0，在20 mA g-1下提供了179.6 mAh g-1的高容量，库伦效率为~100%。Zn//AgHCF-3电池的能量密度估计为200 Wh kg-1，超过了已报道的基于PBAs的ZIBs。循环过程中Ag0的形成使AgHCF-3 (在200 mA g-1下,容量为156.4 mAh g-1 , 100次循环后容量保持率为80.3%)具有良好的倍率性能。这项研究为高容量的PBA阴极提供了新的途径。

该研究工作以“Dual Redox Reactions of Silver Hexacyanoferrate Prussian Blue Analogue Enable Superior Electrochemical Performance for Zinc-ion Storage”为题，发表在《Angewandte Chemie》上。

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图1 AgHCF-1、AgHCF-2和AgHCF-3的 (a) FTIR谱图和 (b) XRD谱图。AgHCF-3的 (c) 晶体结构模型，(d) SEM，(e) TEM (插图是SAED模式)，(f) HRTEM图像和 (g) 元素分布图。

图2 (a) AgHCF-3阴极在扫速为0.1 mV s-1时的CV曲线。(b) AgHCF-3电极在20 mA g-1下的GCD图谱。(c) AgHCF-3中元素Ag和Fe的氧化还原电位。(d) Ag HCF-3的倍率性能。(e) Ag HCF-3在200 mA g-1下的循环稳定性。(f) 为不同PBA材料的能量密度平均电压和容量的拉贡图。

图3 在前两个循环过程中，AgHCF-3电极的 (a,b) 放电/充电曲线和非原位XRD图谱。(c,d) AG 3D和Fe 2p Xps光谱。(e) AgHCF-3电极在前两次充放电过程中的原位FTIR光谱。(f) AgHCF-3的储能机理示意图。

图4 (a,b) 在放电-充电过程中的原位EIS和相应的频谱。(c) 多孔AgHCF-3在0.2 A g-1下的GITT曲线及相应的离子扩散系数。(d) Zn2+在Ag3Fe(CN)6中的迁移路径。(e) 对应Zn2+通过不同路径迁移的能量分布。