近日，a片无码 朱建慧副教授团队在物理应用类国际TOP期刊《Advanced Energy Materials》（中科院一区TOP，IF:26）上发表题为“Doubled Capacity and Cyclability of Berlin Green Cathodes with Low-Spin Fe Activation and NH4+ Co-Insertion for Rocking-Chair Fe-Ion Batteries”的研究论文。a片无码 2023级硕士研究生吉祥为论文第一作者，朱建慧副教授为通讯作者，a片无码-成人a片-免费无码a片 为第一完成单位。该工作得到了国家自然科学基金、重庆自然科学基金和重庆市创新创业项目的资助。
众多电池体系中，以Fe2+为载流子的水系铁离子电池受到越来越多的研究与关注，其核心竞争优势在于：（1）铁元素地壳丰度高，原料成本低廉；（2）铁基电极可实现多电子转移反应，金属铁负极具备超高的理论比容量（960 mAh/g，7557 mAh/cm3）；（3）基于廉价无机铁盐配置的水系电解液兼具离子电导率高、绿色环保等应用优势。值得强调的是，铁基正极对水系铁离子电池的性能具有决定性影响。然而，针对铁离子电池正极的研究仍较为匮乏，已开发的正极体系包括转换型（S8、I2等）和脱嵌型（LiFeO4、普鲁士蓝类似物等）。其中，铁基普鲁士蓝（FeHCF）凭借其开放的框架结构、高度可逆的氧化还原反应以及多功能离子存储特性，被视为最具应用潜力的正极。但遗憾的是，该正极在实际应用中面临严峻挑战：（1）低自旋FeIII位点失活，导致其实际容量远低于理论值；（2）离子反复脱嵌易引发正极结构畸变和FeIII解离，致使电池循环稳定性差。
针对上述问题，该研究首次提出“Fe2+/NH4+双阳离子共存储”策略。Fe2+嵌入FeHCF可引发晶格收缩，改变低自旋FeIII的配位环境，进而有效降低其氧化还原反应的活化能，成功激活低自旋FeIII位点，提升转化反应深度；协同嵌入的NH4+可占据未反应的位点，提升正极容量。此外，NH4+与FeHCF骨架中的N原子形成稳定氢键结构，显著增强电池的循环稳定性。与单阳离子存储体系相比，这种双阳离子存储电池表现出更高的稳定容量和更长的循环寿命。这一独特设计为构建高性能水系电池体系提供了一种简单高效的策略，该策略不仅可应用于水系铁离子电池，同样也适用于其他多价金属离子电池体系。
朱建慧副教授课题组的研究聚焦在储能器件开发及其相关物理科学问题方面，包括水系电池、锂硫电池等领域。近五年来，研究团队先后主持国家自然科学基金、省部级基金及横向课题数10项，研究成果发表在Advanced Energy Materials, ACS Energy Letters, Advanced Functional Materials, Chemical Engineering Journal, Nano Materials Science, Nano Research等国内外一区TOP期刊上，授权发明专利4项，指导学生获中国国际大学生创新大赛国赛铜奖（2023）/重庆市金奖（2025）、第十八届“挑战杯”全国大学生课外a片无码科技作品黑科技展示行星级奖项、重庆市优秀硕士毕业论文等。
论文链接：//doi.org/10.1002/aenm.202502595
撰稿人：朱建慧
审稿人：周钰青、吴正茂
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