ナトリウムイオン電池のためのプルシアンブルーアナログカソードの性能を低スピンFeレドックスを調整することで向上させる

プルシアンブルーとその類似物（PBおよびPBA）は、ナトリウムイオン電池（SIB）の理想的なカソードである金属有機フレームワークのグループに属しており、その開放的な構造はイオンの挿入に対して動力学的に適しており、低コストでの大規模生産が容易です。しかし、共沈殿法中に空隙が生成され、間隙に占めるための間隙水の駆動がSIBの電気化学的性能に悪影響を及ぼします。本研究では、保護環境下で自己分解法を用いて鉄ヘキサシアノ鉄酸塩（FeFe(CN)6）PBAを合成し、空隙生成を抑制しました。さらに、コバルトイオンをFeFe(CN)6結晶構造に導入するためのワンステップイオン交換プロセスを開発しました。合成した材料はSIBのカソードとして利用され、10 mA g–1の電流速度で160 mAh g–1の比容量を提供しました。構造的な利点を活かし、このセルは300サイクルまで安定した性能を示し、最初の容量の89%を保持しました。