北京大学深圳研究生院新材料学院潘锋教授牵头的清洁能源中心的李锐课题组最近设计了一种具有高工作电压及倍率性能的水系K-Na混合离子电池。该电池由钾基普鲁士蓝（K ₂ FeFe(CN) ₆ ）正极材料和碳包覆的磷酸钛钠（NTP/C）负极材料组成，两种电极材料均表现出明显的阳离子选择性——前者在充放电过程中优先脱嵌半径较大的K ⁺ ，后者则对Na ⁺ 表现出单一选择性，研究还发现作为负极材料的NTP/C还具有超快的钠离子传导特性。将上述两种具有独特离子选择性通道和快速传输性能的材料组合后得到的混合离子电池表现出了优越的性能，0.5C电流密度下，按正极材料活性物质质量计算，容量可达160mAhg ^-1 。这一电池还表现出可观的倍率性能和循环性能，电流密度高达60C条件下，循环1000圈后仍具有94.3%的保持率。同时，随着工作电压的有效提高，该电池还实现了可与铅酸、镍镉和镍氢电池相媲美的高能量密度—基于活性电极材料总质量达到69.6Whkg ^-1 。与此前基于碱金属（Li/Na/K）的水系混合离子电池性能比较后发现，该电池体系在工作电压、能量密度、倍率性能等多方面均具有较好的表现。此外，这种将具有不同离子选择性的电极材料结合的混合离子电池设计思路也为扩大水系二次离子电池适用性提供了很好的借鉴。

封面链接： https://doi.org/10.1002/anie.201803948

文章链接： https://doi.org/10.1002/anie.201800479

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编辑：山石

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