结构自适应钴基普鲁士蓝类似物正极助力高性能水系铜金属电池开发

为解决水系铜金属电池(ACMBs)能量密度低、循环寿命短的问题，研究人员通过创新性设计结构自适应钴基普鲁士蓝类似物(Co-PBA)正极与酸性CuSO4/H2SO4电解液体系，成功实现86.2 mAh·g?1高容量和10,000次循环稳定性，其4513 W kg?1的功率密度为新一代储能技术提供突破方案。

　　

这项突破性研究揭示了结构自适应钴基普鲁士蓝类似物(Co-PBA)正极在水系铜金属电池(ACMBs)中的卓越性能。当Co-PBA浸泡在含CuSO₄的电解液中时，会自发转变为铜取代的Co-PBA(CuCo-PBA)，这种原位形成的结构展现出更高的工作电压和更稳定的框架。研究团队巧妙地在电解液中添加H₂SO₄，不仅显著提升了铜沉积/溶解的可逆性，还有效抑制了枝晶生长。最终构建的Cu||酸性CuSO₄||Co-PBA电池系统创下三项纪录：在200 mA g^?1电流密度下实现86.2 mAh·g^?1的容量，10,000次循环后仍保持69.3%容量，更在10 A g^?1超高倍率下输出4513 W kg^?1的惊人功率密度。这项研究为开发低成本、高可靠性的下一代储能设备开辟了新路径。