普魯士藍類似物（PBA）由于其低成本、易合成和可觀的電化學性能，在能量存儲和轉換領域的應用引起了廣泛關注。現階段，對 PBA的大多數研究都集中在其材料級優化上，而很少考慮在實際電池系統中的性能。
在此，溫州大學侴術雷教授、張旺及澳大利亞伍倫貢大學王佳兆教授等人詳細介紹一種重要的正極材料PBA，并回顧了其基本原理及在儲能領域的實際應用。首先，從材料的角度批判性地分析了限制電極性能的關鍵問題和相應的補救措施，而不是簡單匯總最近的成果。然后，從基礎研究和實際應用的角度描述了優化PBA架構的原則。在PBA家族中，Mn-PBA和Fe-PBA因其能量密度高、成本低和資源豐富而成為最有前途的候選者。然而，需要進一步改進以提高其低電導率、嚴重的結構畸變和金屬溶解問題導致的循環穩定性不佳。此外，從單元電池的角度來看，兼容負極材料、高壓電解液、導電基底、粘結劑、隔膜甚至集流體的探索需要同時進行。
圖1. 提高PBA能量密度、功率密度和循環壽命的材料級策略
最后，作者討論了對PBA電極未來研究的看法，以彌合基礎研究和具有競爭力的鈉離子電池（SIB）商業化過程之間的差距：
（1）合成策略的未來發展不僅僅是材料層面，大規模生產的潛力、原材料的利用率、成本、合成效率和可持續性同樣重要；
（2）進一步探索PBA及其衍生物在鋰硫電池、金屬（鋰/鋅）-空氣電池、固態電池、鉀離子電池等更多儲能系統中的應用；
（3）制備具有與PBA和金屬鈉相兼容的界面的高性能固態電解質來實現固態SIBs；
（4）進行巧妙的電池結構設計以消除水對電池整體性能的負面影響；
（5）需要更先進的技術和表征，特別是operando測量精確探測晶體結構、價態、形貌演化等的變化；
（6）對電極材料的內在特性和離子存儲機制的理論見解可能對開發用于儲能系統的下一代高性能電池做出重大貢獻。
Prussian blue analogues for sodium-ion batteries: past, present and future,?Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202108384
原創文章，作者：v-suan，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/15/e0d0340f28/
