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An Open-Framework Structured Material: [Ni(en)2]3[Fe(CN)6]2 as a Cathode Material for Aqueous Sodium- and Potassium-Ion Batteries

材料科学 普鲁士蓝 电化学 阴极 阳极 水溶液 离子 无机化学 化学工程 快离子导体 电极 电解质 物理化学 化学 冶金 有机化学 工程类
作者
Dapeng Zhang,Lianhang Sun,Changhao Wang,Qing Xue,Feng Jin,Weiguang Ran,Tingjiang Yan
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (14): 16197-16203 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acsami.2c00143
摘要

Open-framework structured materials such as Prussian blue analogues and sodium superionic conductor (NASICON) materials have been regarded as promising electrode candidates for aqueous batteries. These materials exhibit outstanding long cycle stability and high rate capacity retention, due to their high ion diffusive rate in the crystal and the stable structure maintenance in the electrochemical reaction process. Herein, an open-framework structured material [Ni(en)2]3[Fe(CN)6]2 (NienHCF) is prepared and first used as a cathode material for aqueous sodium- and potassium-ion batteries. The resultant material exhibits a high output potential and outstanding cycle performance (93.4% after 500 cycles at 1 A g-1) in K-ion batteries. Meanwhile, the electrochemical reaction mechanism is investigated. After coupling with the activated carbon anode, the K-ion full cell has 91.5% capacity retention at 5 A g-1 and retains 77.2% after 1000 cycles at 0.5 A g-1, exhibiting the potential as an electrode material for rechargeable aqueous K-ion and Na-ion batteries.
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