钒基普鲁士蓝类似物VHCF用于水系铜电池正极doi:10.3969/j.issn.1674-7100.2023.03.009收稿日期：2022-11-04基金项目：湖南省研究生科研创新基金资助项目（CX20211073）作者简介：文小雨（1996-），女，湖南岳阳人，湖南工业大学博士生，主要研究方向为新能源储能材料，E-mail：2992972214@qq.com通信作者：张昌凡（1960-），男，湖北武昌人，湖南工业大学教授，博士生导师，主要从事复杂工业过程控制、机车状态监测、包装材料及装备、协同控制研究，E-mail：zhangchangfan@263.net文小雨1张昌凡2向楷雄3,4周伟5陈晗51.湖南工业大学包装与材料工程学院湖南株洲4120072.湖南工业大学交通工程学院湖南株洲4120073.株洲冶炼集团博士后工作站湖南株洲4120074.中南大学冶金工程博士后流动站湖南长沙4100835.长沙学院材料与环境工程学院湖南长沙410022摘要：针对开发高性能水系铜电池电极材料的迫切需求，通过简易的共沉淀法制备钒基普鲁士蓝类似物铁氰化钒（VHCF）用作水系铜电池正极，考察反应温度及转速对VHCF样品表面形貌及微观结构的影响，探究不同VHCF样品在电化学性能上的差异，并分析VHCF样品的铜离子储存机理。研究结果表明：通过适当提升反应温度及搅拌器的转速，可以制备出[Fe(CN)6]4-含量多，粒径小且结构稳定的立方相VHCF；丰富的[Fe(CN)6]4-可以为Cu2+离子提供更多的化学活位点，较小的粒径有利于提高Cu2+离子的扩散速率，与普鲁士蓝骨架结合更稳定的结晶水则能改善电池循环稳定性；电化学反应过程中，Cu2+离子会取代VHCF骨架中的V5+离子形成不可逆新相。VHCF正极在0.1A/g电流密度下的首次放电比容量高达146.5mA·h/g，循环500次后，保留了56.1mA·h/g的可逆容量；在1.0A/g的大电流密度下的放电比容量仍有60.1mA·h/g。因此，钒基普鲁士蓝类似物VHCF在水系铜电池中的应用，为设计及发展水系铜电池高性能电极材料提供了新的可能性。关键词：普鲁士蓝类似物；铁氰化钒；水系电池；铜电池；正极材料中图分类号：TM911文献标志码：A文章编号：1674-7100(2023)03-0065-11引文格式：文小雨，张昌凡，向楷雄，等.钒基普鲁士蓝类似物VHCF用于水系铜电池正极[J].包装学报，2023，15(3)：65-75.2023年第15卷第3期Vol.15No.3May2023包装学报PACKAGINGJOURNAL031研究背景随着能源危机和环境恶化日益严重，开发并使用清洁、低成本、可再生能源已迫在眉睫。然而，风能、太阳能、潮汐能、地热能等新能源受气候、纬度位置、地形等自然条件的限制，在时间和空...
