高性能、成本效益高的正极材料是电网规模钠离子电池（SIBs）的关键。
普鲁士蓝类化合物（PBAs）作为SIBs正极材料展现出巨大潜力，但同时实现高容量和长寿命仍面临挑战。
基于此，2025年3月19日，温州大学侴术雷，上海大学李丽、刘阳等人在国际知名期刊Advanced Materials发表题为《Structural Modulation of Cu-Mn-Fe Prussian Blue Analogs for Practical Sodium Ion Cylinder Cells》的研究论文。
本研究通过结构调控合成了一系列低成本的三元PBAs，以同时实现高容量、稳定的循环性能和广泛的温度适应性。
其中，CuHCF-3表现出132.4 mAh g⁻¹的比容量，并在1000个循环后保持73.3%的容量。
深入分析，包括原位技术与密度泛函理论计算，揭示了Na1.96Cu0.45Mn0.55[Fe(CN)6]0.91·□0.09·2.14H2O（CuHCF-3）中高度可逆的三相转变（单斜相 ↔ 立方相 ↔ 四方相），这一过程由Mn和Cu之间的协同相互作用驱动。
Mn增强了导电性，提高了工作电压，并引入了额外的氧化还原中心，而Cu则减轻了与Mn相关的Jahn–Teller畸变，并在循环过程中缓冲体积变化。
这种结构协同作用使得CuHCF-3在-20至55°C的宽温度范围内展现出卓越的温度稳定性。
基于CuHCF-3的18650型圆柱电池在高负载密度下实现了850个循环后73.54%的容量保持率。
本研究为设计耐用、高容量的SIBs能量存储应用电极材料提供了宝贵的见解。
Structural Modulation of Cu-Mn-Fe Prussian Blue Analogs for Practical Sodium Ion Cylinder Cells,Advanced Materials,2025.https://doi.org/10.1002/adma.202417876
