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quinta-feira, agosto 14, 2025

Modulação central da banda D de análogos azuis prussianos através da estratégia de alta entropia para baterias aquosas de íon de potássio


Os análogos azuis prussianos (PBAs) emergiram recentemente como candidatos promissores para baterias aquosas de íon de potássio (APIBs), atribuindo seu potencial à alta densidade de energia e baixo custo. No entanto, os PBAs ainda enfrentam desafios como instabilidade estrutural e dissolução de metais de transição durante o ciclismo, resultando em baixa vida útil do ciclo. Aqui, a estratégia de alta entropia é empregada para melhorar a estabilidade do ciclismo dos PBAs baseados em Fe, elevando o centro da banda D dos átomos de Fe. Esse regulamento permite a hibridação dos níveis de energia 3D, fortalecendo assim a ligação Fe-N e otimizando a estrutura eletrônica. Técnicas in situ/ex situ, combinadas com cálculos da teoria funcional da densidade, demonstram que os PBAs baseados em Fe de alta entropia (HEFEHCF) exibem uma reação de resolução sólida com mudança mínima de quantity e uma baixa barreira de difusão de K+. Como resultado, o HEFEHCF atinge uma notável retenção de capacidade de 85,9% em mais de 10.000 ciclos com uma alta densidade de corrente de 5 A G-1. Além disso, quando associado a um ânodo orgânico, a célula completa retém 84,5% de capacidade após 10.000 ciclos. Este trabalho oferece uma nova abordagem de otimização no nível eletrônico para PBAs através da estratégia de alta entropia em baterias aquosas.

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