Formation of Mn–Ni Prussian Blue Analogue Spheres as a Superior Cathode Material for Potassium-Ion Batteries

普鲁士蓝 阴极 阳极 单斜晶系 化学工程 扩散 材料科学 电池(电) 电解质 离子 钾离子电池 纳米技术 化学 电极 结晶学 晶体结构 冶金 物理 磷酸钒锂电池 有机化学 电化学 工程类 热力学 物理化学 功率(物理) 量子力学
作者
An Li,Liping Duan,Jiaying Liao,Jianlu Sun,Yuehua Man,Xiaosi Zhou
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:5 (9): 11789-11796 被引量:63
标识
DOI:10.1021/acsaem.2c02288
摘要

Potassium manganese hexacyanoferrate shows great potential as a cathode material for potassium-ion batteries (PIBs) due to its impressive electrochemical performance, abundant elements, and easy synthesis. However, severe capacity fading and poor K+ diffusion kinetics greatly limit its large-scale application. Herein, we propose a facile anion exchange method to construct Mn–Ni Prussian blue analogue (denoted MnNi-PBA) spheres. The introduction of Ni can stabilize the structure to enhance the cycling performance, and rich active sites can be provided by the formation of a unique porous spherical structure, thus enabling shorter ion diffusion pathways during charge/discharge. Consequently, the MnNi-PBA sphere cathode delivers an initial discharge capacity of 130.6 mAh g–1 at 10 mA g–1, an enhanced rate capability of 66.3 mAh–1 at 200 mA g–1, and a long cycle life with 83.8% capacity retention after 500 cycles. When assembled with a pitch-derived soft carbon anode, a full cell exhibits excellent cycling stability and rate performance. In addition, ex situ X-ray diffraction demonstrates that the MnNi-PBA spheres undergo reversible structural changes (monoclinic ↔ cubic) throughout the cycling process. Therefore, this work may offer a design strategy to synthesize Mn-based Prussian blue analogues for the application of PIBs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
孟祥合完成签到 ,获得积分10
1秒前
布蓝图完成签到 ,获得积分10
2秒前
阿道完成签到,获得积分10
2秒前
娃娃菜妮完成签到 ,获得积分10
3秒前
白露为霜完成签到,获得积分10
5秒前
echoxzy完成签到,获得积分10
6秒前
yang完成签到 ,获得积分10
10秒前
马登完成签到,获得积分10
13秒前
jctyp完成签到,获得积分10
18秒前
结果诠释过往完成签到 ,获得积分10
20秒前
illusion完成签到,获得积分10
22秒前
岁岁红莲夜完成签到 ,获得积分10
23秒前
JACK完成签到,获得积分10
26秒前
MM完成签到 ,获得积分10
27秒前
28秒前
zzh完成签到 ,获得积分10
32秒前
凌源枫完成签到 ,获得积分10
36秒前
听风雨完成签到 ,获得积分10
41秒前
含糊的无声完成签到 ,获得积分10
43秒前
Ade完成签到,获得积分10
44秒前
小怪兽完成签到,获得积分10
44秒前
Song完成签到 ,获得积分10
45秒前
冷傲凝琴完成签到,获得积分10
46秒前
Passer完成签到 ,获得积分10
51秒前
翁雁丝完成签到 ,获得积分10
56秒前
Slemon完成签到,获得积分10
58秒前
13633501455完成签到 ,获得积分10
1分钟前
FMHChan完成签到,获得积分10
1分钟前
Nexus应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
ccc应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
ccc应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
叶远望完成签到 ,获得积分10
1分钟前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Nexus应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
首席医官完成签到,获得积分10
1分钟前
walker007发布了新的文献求助10
1分钟前
酷酷李可爱婕完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Adverse weather effects on bus ridership 500
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6350692
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8165311
关于积分的说明 17182196
捐赠科研通 5406866
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862731
邀请新用户注册赠送积分活动 1840310
关于科研通互助平台的介绍 1689463