利用pH控制的合成策略研究结晶水对普鲁士蓝电化学性能的影响（该策略适用于钠离子电池）

《Inorganic Chemistry》：Deciphering the Impact of Crystal Water on Prussian Blue Electrochemistry Using a pH-Controlled Synthesis Strategy for Sodium-Ion Batteries

本研究提出pH调控合成法优化普鲁士蓝（PB）的水含量，将PB-6.8的水分从15.67%降至PB-8.2的9.18%，显著提升其钠离子电池性能。然而，过度脱水导致结构崩塌，容量循环保留率仅51.91%。结晶水在催化反应与结构稳定中起双重作用，需平衡以实现最佳性能。

　　

普鲁士蓝（PB）是一种有前景的钠离子电池正极材料，但其高水分含量常常会损害其结构和电化学性能。本研究提出了一种基于pH值控制的合成策略，有效降低了水分含量，从15.67%（PB-6.8）降至9.18%（PB-8.2）。我们探讨了水分含量对电化学行为的影响，并利用溶解度积常数解释了其背后的机制。实验结果表明，较高的pH值有助于降低水分含量并增加钠含量，使电池在100 mA g^–1电流下的比容量达到146.68 mAh g^–1，其中低自旋态的铁（Fe）贡献了总容量的45.1%（PB-8.2）。然而，PB-8.2在过度脱水后会发生结构崩塌和缺陷，导致反应动力学减缓，循环稳定性降低——在500 mA g^–1