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2026年5月17日，乐动全体育,乐鱼电竞官网,金贝娱乐化学工程学院王康军教授团队联合东北大学宋禹副教授团队在水系铝离子储能领域取得进展，相关成果以“High-Entropy Prussian Blue Analogues as Cathodes for High-Performance Aqueous Al-Ion Batteries”为题发表于《Small》期刊上。乐动全体育,乐鱼电竞官网,金贝娱乐为本研究第一完成单位，化学工程学院秦增明讲师为该论文第一作者，化学工程学院王康军教授与东北大学宋禹副教授为共同通讯作者。

水系铝离子电池凭借高理论比容量、低氧化还原电位以及水系电解液本征安全等优势，在规模化储能和代替锂离子电池方面具有巨大发展潜力。然而，传统低熵普鲁士蓝类似物（PBAs）作为正极材料，在实际应用中面临电子导电性差、Al³⁺扩散动力学缓慢、晶体框架结构稳定性不足等瓶颈问题，严重影响其循环寿命与倍率性能。本研究通过构建高熵普鲁士蓝（HE-HCF）正极，调控电子结构与表面结构，大幅提升水系铝离子的储能性能。利用高熵掺杂改变普鲁士蓝骨架局部配位环境，激活氧化还原中心活性。通过多金属掺杂显著缩小材料带隙，并降低Al³⁺迁移能垒，提高电子传导速率和离子迁移速率。此外，高熵效应增强了金属-氰键强度，晶格参数在充放电过程中的变化率低至1.3%，有效增强骨架的稳定性。

图. 高熵策略优化普鲁士蓝正极水系Al³⁺储能性能及机制

本研究组装的HE-HCF//Zn-Al(P)全电池在0.1 A g^-1的电流密度下，比容量达到110 mAh g^-1，平均放电电压约1.50 V，能量密度高达163.8 Wh kg^-1，且在1.0 A g^-1的电流密度下可稳定循环1600次。深入的机理研究表明，Mn、Fe和Ni为主要氧化还原中心，而Cu和Zn在循环过程中有助于稳定结构。这种高熵工程为解决水系铝离子电池中普鲁士蓝正极在容量、工作电压和循环性能方面的限制提供了新的途径。