水系铝离子电池(AAIBs)凭借铝的高理论容量和低成本优势,有望替代锂电,但普鲁士蓝类似物(PBAs)正极面临电化学活性差、结构坍塌和容量衰减问题。钒基PBAs(V-PBAs)通过多电子氧化还原反应提供高容量,但传统共沉淀法合成V-PBAs存在固有困难,常规金属掺杂策略易占据钒位点降低有效容量。V-PBAs在AAIBs体系中的相关研究尚属空白。开发V-PBAs合成策略和适配电解质是突破AAIBs性能瓶颈的关键。
近日,刘征博士等人提出一种普适性酸辅助策略,通过酸辅助法制备系列钒基普鲁士蓝类似物晶体作为水系铝离子电池正极,在保持完整晶体配位结构的同时显著提升电化学活性位点占比。特别是钒-铁双金属位点的协同效应展现出多电子氧化还原过程,有效提升了比容量。这种基于普鲁士蓝正极配比设计与新型电解质的系统解决方案,为后锂电时代实用化电池的发展开辟了新路径。其成果以题为“High performance aluminum ion batteries enabled by the coordination between Vanadium-based PBAs cathode and aqueous eutectic electrolyte”在国际知名期刊Advanced Science上发表,本文第一作者为扬州大学博士生丰万昌。

文章信息:Wanchang Feng, Boman Li, Guoqiang Yuan, Yawei Li, Yanfei Zhang, Meng Du, Yichun Su, Yijian Tang, Haotian Yue, Yuxin Li, Mohsen Shakouri, Hsiao-Chien Chen, Wenting Li, Zheng Liu*, Huan Pang*, High Performance Aluminum Ion Batteries Enabled by the Coordination Between Vanadium-Based PBAs Cathode and Aqueous Eutectic Electrolyte,Adv. Sci. (2025): e11274.
文章链接: https://doi.org/10.1002/advs.202511274