中科院上海硅酸盐所首次将立方钙钛矿相用于高倍率储钠电极

中科院上海硅酸盐所研究员李驰麟团队在氟基储能材料研究中取得新进展，首次提出立方钙钛矿相可用于高倍率储钠电极，在不显著改变配体链接方式的情况下，仅通过操纵通道填充即可实现已知结构原型的开框架化，获得了具有优异电化学性能的钠离子电池正极材料，相关研究成果日前在线发表于《先进功能材料》。

钠离子电池由于资源丰富、价格低廉和潜在的倍率性能优势，在静态储能市场有着广泛的应用前景。探索新型结构原型和矿物相，对发展钠离子电池高倍率氟基正极材料至关重要。

立方钙钛矿是近年来太阳能电池、燃料电池和电催化的研究热点，但之前由于其密结构特点很少被尝试用作储能电极。为了实现钙钛矿相的规整化和开框架化，李驰麟团队提出用等摩尔数的K+取代Na+作为通道填充剂，通过液相方法合成了一种立方相的KFeF3。KFeF3作为3V区间正极，实现了晶体结构的高度对称性和各向同性的三维快速离子通道，其表现出固溶反应(近零应力)的电化学行为和高的本征扩散系数，从而使可逆储钠容量在0.1、2和 10C下分别可达110、 70和 40 mAh g-1，这也是目前所报道的氟化物储钠的最高倍率性能。同时，该团队首次将这一氟化物作为钾离子电池正极材料进行测试，在0.5C下有60mAh/g的稳定放电容量。