9月23日消息,arXiv 9月22日新收论文(编号2609.26008)通过系统性对比实验,揭示了电解质种类如何决定鲁士蓝类似物(Prussian blue analogues, PBAs)薄膜的电荷存储行为。

研究团队在完全相同的电化学条件下,从KCl、NaCl、NH4Cl与LiCl四种电解液中电沉积Fe、Co、Ni基六氰铁酸盐薄膜。结果显示,尽管所有薄膜均保持立方PBA结构,电解质种类却导致晶格参数、缺陷浓度与局部配位环境出现显著差异:Na+诱导晶格膨胀并伴随空位形成、微应变与结构不均匀性增加,而K+与NH4+则生成结构更连贯的框架

拉曼光谱表明,结构无序度上升会拓宽局部配位环境分布,并与愈发分散的电化学行为相关联。电化学阻抗谱进一步揭示离子-电子耦合输运特征——从FeHCF到NiHCF,阻抗上升超过一个数量级;恒相角元件(CPE)指数随拉曼谱带展宽系统性下降,在结构无序与传输色散之间建立了直接关联。

PBAs因框架结构中的离子通道而成为钠离子电池与水系电池正极的热门候选材料。该研究的产业意义在于:电解质身份不仅控制晶格尺寸,还控制缺陷网络的组织与连通性——结构连贯性与可及传输路径是决定PBA电极性能的关键因素。对钠离子电池正极合成工艺而言,电解液阳离子选择应被视为与组分设计同等重要的调控变量。 (来源:arXiv)