盖世汽车讯 普鲁士蓝（Prussian blue，PB）是一种用于染色牛仔裤的著名颜料，已被公认为下一代电池的新兴材料。据外媒报道，由韩国蔚山国立科学技术院（UNIST）能源与化学工程学院的Hyun-Wook Lee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。
图片来源：期刊《Nano Letters》
相关研究发表在期刊《Nano Letters》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局限性，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125 mAh/g的比容量，并在500次循环中保持稳定的寿命。
该团队的成就改变了LIBs的发展，这对于电动汽车（EV）和其他储能应用的广泛采用至关重要。然而，传统的LIBs严重依赖含锂过渡金属氧化物作为阴极材料，例如钴和镍，导致生产成本高昂。因此，这些资源价格的上涨导致电池价格飙升。
相比之下，PB是一种成本效益高、效率高的材料，由铁、碳和氮组成。其价格低廉和高离子电导率使其成为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。
此次研究结果表明，PB可以用作耐用且高效的阴极材料，可降低LIB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。
“这项研究标志着廉价阴极材料开发领域的重大范式转变，”Lee教授表示。“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，而且有助于未来开发更高效、更稳定的电池。”这一突破对电池行业具有深远影响，为PB作为下一代阴极材料的广泛应用铺平了道路。
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