普鲁士蓝类似物解锁价格实惠使用寿命长的锂离子电池

普鲁士蓝(PB)是一种用于染色牛仔裤的著名颜料，现已被公认为下一代电池的新兴材料。由韩国蔚山科学技术大学能源与化学工程学院的Hyun-WookLee教授领导的研究小组在使用PB开发低成本、高性能锂离子电池(LIB)方面取得了重大突破，从而大幅降低了电池价格。

该研究发表在《纳米快报》上，展示了一种新的电解质系统，该系统克服了PB动力学缓慢和价态失活的限制，实现了稳定高效的电池运行。

在这项研究中，研究团队通过结构水中的OH-自由基引发碳酸乙烯酯的开环反应，开发出了一种新型聚合物阴极电解质界面层(CEI)。这种创新方法显著改善了有机电解质中的电化学动力学，实现了125mAh/g的比容量，并且在500次循环中具有稳定的寿命。

该团队的成果改变了锂离子电池的发展，而锂离子电池对于电动汽车和其他储能应用的广泛应用至关重要。然而，传统的锂离子电池严重依赖含锂过渡金属氧化物作为正极材料，例如钴和镍，导致生产成本高昂。因此，这些资源的价格上涨导致电池价格飙升。

相比之下，PB是一种经济高效的材料，由铁、碳和氮组成。其价格低廉且离子电导率高，使其成为LIB的有吸引力的替代品。然而，到目前为止，对PB的研究并不多，部分原因是锂的影响带来的限制。

他们的发现表明，PB可用作耐用且高效的阴极材料，有望大幅降低LIB的价格。通过改进电解质来优化性能，其应用有望涵盖各种电池领域。

李教授表示：“这项研究标志着廉价阴极材料开发领域的重大范式转变。我们成功地将PB从一种有吸引力的低成本阴极材料转变为一种可行的商业选择。”

第一作者Tae-Ung​​Wi补充道：“我们的研究不仅克服了现有PB的局限性，而且有助于未来更高效、更稳定的电池开发。”

这一突破对电池行业具有深远影响，为PB作为下一代正极材料的广泛应用铺平了道路。

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