Formação de Nanoboxes de Dupla Camada Tipo Azul da Prússia CuMn para Baterias de íons Zn de Longa Duração

Os análogos do azul da Prússia (PBAs) são candidatos promissores para baterias aquosas de íons de Zn devido às suas estruturas exclusivas de malha aberta. No entanto, eles enfrentam limitações de capacidade e uma severa diminuição da capacidade devido à insuficiência de locais redox e instabilidade estrutural. Neste trabalho, são apresentados nanoboxes de dupla camada de Cu-substituídos por Mn-PBA (CuMn-PBA DSNBs) preparados por ataque com ácido tânico e abordagens de troca catiônica, demonstrando armazenamento eficiente de íons Zn. As estruturas ocos únicas podem expor abundantes sítios ativos e aliviar a mudança de volume durante o teste de ciclo. Além disso, a substituição parcial de Cu e as falhas induzidas de Mn podem inibir as distorções de Jahn-Teller dos octaedros de Mn-N6, contribuindo assim para a vida útil prolongada. Como resultado, os CuMn-PBA DSNBs exibem alta capacidade reversível, desempenho de taxa decente e estabilidade cíclica superior por 2000 ciclos. Além disso, caracterizações ex situ revelam que o mecanismo de armazenamento de carga dos CuMn-PBA DSNBs envolve principalmente as reações redox reversíveis de metais de transição e processos de inserção/extracção de íons Zn2+.