新方法稳定六氰基铁酸锰钠用于高能钠离子电池

由于不存在结晶水，菱形六氰基铁锰酸钠(MnHCF)被认为是一种可扩展、低成本、高能的钠离子电池正极材料。

然而，意外的Jahn-teller效应和显着的相变导致Mn溶解和各向异性体积变化，导致容量损失和结构不稳定。因此，重要的是在MnHCF颗粒表面构建坚固且全覆盖的涂层以解决循环不稳定性问题。

中国科学院过程工程研究所(IPE)赵俊梅教授课题组报道了一种简单的室温路线，在MnHCF表面构建了神奇的CoxB表皮，展示了千循环水平用于锂离子电池的循环寿命和接近LiFePO4的高能量密度。

该研究于1月31日发表在AngewandteChemieInternationalEdition上。

“室温合成的CoxB似乎是为MnHCF正极的涂层物质量身定做的，”赵教授说。“与此同时，CoxB是一种金属硼酸盐玻璃，由于具有高耐腐蚀性和耐磨性，它显示出良好的机械柔韧性，有望防止阴极颗粒破裂或碎裂。”

此外，CoxB可以作为混合电子和离子的双导体。这些独特的优势使得最佳的CoxB涂层MnHCF正极(MnHCF-5%CoxB)在10摄氏度时提供~133mAhg-1的初始容量，高于裸MnHCF的初始容量(~110mAhg-1).

更重要的是，涂层样品可以保持超过80%的容量保留率，远高于原始样品(41%)。在全电池配置中，基于阴极/阳极活性物质的总质量，MnHCF-5%CoxB//HC可提供310Whkg-1的高能量密度，这与商业LFP阴极相当(~330瓦时千克-1)。

“MnHCF-5%CoxB//HC在5摄氏度循环1,000次循环后显示出令人印象深刻的容量保持率~71%，这是非水MnHCF全电池的重大突破，”赵教授说。