钠离子电池（SIBs）因钠资源储量丰富且成本低廉，在大规模储能领域展现出显著优势。近年来，SIBs正极材料的研究聚焦于层状氧化物、聚阴离子化合物及普鲁士蓝类似物（PBAs）三大体系。其中，PBAs因其高理论比容量（>150 mAh/g）、三维开放框架结构及低制备成本，在规模化应用中呈现独特潜力。然而，PBAs的实用化进程仍受限于循环过程中的容量衰减问题。研究表明，材料内部残留的结晶水会引发副反应（如产气）并破坏结构稳定性，而完全脱除结晶水又可能导致框架坍塌。尽管通过晶体结构优化、表面修饰及元素替代等手段可在一定程度上改善PBAs的稳定性，但其长循环性能仍难以满足储能系统的实际需求。因此，深入分析PBAs材料在循环过程中容量衰减的深层次原因，并对阵下药，提升材料结构的稳定性和循环稳定性至关重要。

近日，我校侴术雷教授团队系统的揭示了PBAs在循环过程中发生容量衰减的多尺度机制：不可逆相变、晶格畸变引发破坏性结构退化、电极表面活性位点损失与过渡金属溶出。基于此，提出配位环境调控-晶核生长优化的双重策略，显著提升了PBAs的结构稳定性。采用改性PBAs正极与硬碳负极组装的18650/33140圆柱电池，在1000次循环后仍保持80%的容量与能量保持率，并实现在-40℃至100℃宽温域内稳定工作。该成果不仅明晰了PBAs容量衰减的争议性机理，更验证了其在长寿命、宽温区钠离子电池中的商业化应用前景。

相关研究结果近期发表于Nature 子刊刊《Nature Communications》，我校为第一通讯单位，我校杏吧视频 张杭博士为第一作者，我校碳中和研究员高云博士、九江学院陈修栋教授、上海大学李丽教授与我校杏吧视频 侴术雷教授为共同通讯作者，该工作受到国家自然科学基金（52250710680, 52171217, 22065017, 52402213）等资助。

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作者：侴术雷课题组

审核：雷云祥