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普魯士藍類似物（PBA）作為鈉離子電池（SIBs）正極材料，由于其成本低、易于制備、開放框架和高理論容量而備受關注。然而，PBA正極仍無法實際應用，先進表征技術是指導其構建的重要工具。

在此，溫州大學侴術雷教授等人總結和討論了通過先進的表征技術來揭示 PBA正極反應機制的各種進展。作者首先介紹了PBAs的歷史發(fā)展及其儲鈉的一般機制，目前普遍報道的儲鈉機理是PBA中過渡金屬的氧化還原反應。

然后全面討論了PBAs正極的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。接著展示了PBA正極常用的原位（XRD、拉曼、XAS、FTIR）和非原位技術（XPS、PDF、穆斯堡爾譜）的研究進展。

此外，還提出了PBA產(chǎn)業(yè)化過程中需要考慮的一些方面，包括大規(guī)模制備技術、容量與穩(wěn)定性的平衡、全電池組裝及應用領域等。

圖1. PBAs的歷史發(fā)展

最后，作者為未來PBA正極研究的先進技術提供了展望：

（1）對于PBA中的多金屬摻雜系統(tǒng)，中子衍射技術比XRD技術更強大；

（2）表面增強拉曼光譜（SERS）是未來PBA正極原位研究的一個有前途的選擇，具有超高的時空分辨率；

（3）原位XANES可以提供有關價態(tài)和位點對稱性的實時信息；

（4）開發(fā)應用原位FTIR來研究電池運行期間水對PBA影響的方法；

（5）需要開發(fā)更先進的原位XPS、穆斯堡爾譜并將其應用于PBA研究；

（6）分辨率更高的新興技術，如固態(tài)核磁共振、球差校正透射電子顯微鏡（ACTEM）、冷凍電鏡用于PBA正極材料的探索；

（7）開發(fā)先進的無損檢測技術，如超聲成像、原位內向外磁共振成像等。

圖2. PBAs產(chǎn)業(yè)化過程中需要考慮的方面

Advanced Characterization Techniques Paving the Way for Commercialization of Low-Cost Prussian Blue Analog Cathodes, Advanced Functional Materials 2021. DOI: 10.1002/adfm.202108616

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侴術雷AFM：先進表征技術為低成本普魯士藍正極商業(yè)化鋪平道路

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