近日，我院王劉彬校聘教授在金屬有機配合物電極材料領域取得重要進展，相關研究成果“Dual Redox Reactions of Silver Hexacyanoferrate Prussian Blue Analogue Enable Superior Electrochemical Performance for Zinc-ion Storage”發(fā)表在化學國際頂級期刊《Angewandte Chemie International Edition》上。河北大學為第一完成單位，我院王劉彬博士為論文第一兼通訊作者，南開大學李福軍教授為共同通訊作者。

普魯士藍類似物因其獨特的開放框架結構、豐富的儲離子位點及較大的離子遷移通道而被認為是最有應用前景的水系電池正極材料之一。然而，這類材料在合成過程中容易產生結晶水和結構缺陷，造成結構穩(wěn)定性差、循環(huán)性能不佳，且傳統(tǒng)普魯士藍及其類似物有限的電子轉移個數（小于兩電子）導致容量較低，極大地阻礙了其大規(guī)模應用。本工作通過將Ag引入到亞鐵氰基配合物中，利用共沉淀法在室溫下合成了一種新型無空位/結晶水的銀基普魯士藍（K_0.95Ag_3.05Fe(CN)₆，AgHCF）正極材料。該材料具有Ag⁺/Ag和Fe³⁺/Fe²⁺雙氧化還原活性中心，在鋅離子電池中可實現四電子轉移反應，展現2個平坦的電壓平臺（~1.7/1.1 V）和179.6 mAh g^-1的高容量。研究表明AgHCF顆粒在放電過程中原位形成的導電性極佳的Ag單質，促進了電子/離子的快速傳輸，從而增強了該AgHCF材料的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能。此發(fā)現為高性能普魯士藍類似物正極材料的設計開發(fā)提供了新的見解，同時多電子轉移設計策略也可適用于其他電池體系。

2024年至今，王劉彬課題組已在金屬有機配合物電極材料方面取得了一系列重要階段性成果，相關工作分別發(fā)表在國際權威學術期刊Chemical Science (2024, 15, 2133-2140)、ACS Energy Letters(2024, 9, 2748-2757)、Energy Storage Materials (2024, 66, 103220)、Journal of Colloid and Interface Science (2024,669, 647-656)、Batteries & Supercaps（2024，Doi:10.1002/batt.202400551）上。

以上工作得到了國家自然科學基金、河北大學高層次人才科研啟動項目、河北大學自然科學多學科交叉項目等項目的大力支持。

相關工作全文鏈接：

[1]https://doi.org/10.1002/anie.202416392

[2]https://doi.org/10.1039/D3SC05023H

[3]https://doi.org/10.1021/acsenergylett.4c00976

[4]https://doi.org/10.1016/j.ensm.2024.103220

[5]https://doi.org/10.1016/j.jcis.2024.05.028

[6]https://doi.org/10.1002/batt.202400551

（化學與材料科學學院、科學與技術創(chuàng)新研究院供稿）