Прогресс в разработке стратегий подавления растворения ионов переходных металлов в аналогах берлинской лазури для водных натрий-/калий-ионных батарей

Водные натрий-ионные батареи (ASIBs) и водные калий-ионные батареи (APIBs) обладают значительным потенциалом для крупномасштабного хранения энергии благодаря низкой стоимости, безопасности и экологической совместимости. Тем не менее сложные механизмы накопления энергии в водных электролитах предъявляют строгие требования к материалам-хозяевам. Аналоги берлинской лазури (PBAs), характеризующиеся открытой трехмерной каркасной структурой и простым синтезом, являются одними из наиболее перспективных кандидатов для водных систем хранения энергии. Однако для PBAs характерны быстрое снижение емкости и ограниченный ресурс циклирования, поскольку целостность их структуры нарушается вследствие интенсивного растворения ионов переходных металлов (TM) в водной среде. В данной работе представлен исчерпывающий обзор последних достижений в области применения PBAs в водных натрий-ионных (ASIBs) и калий-ионных (APIBs) батареях. Подробно рассмотрены механизмы растворения ионов переходных металлов в PBAs с учетом структурных особенностей и окислительно-восстановительных процессов. Кроме того, проанализированы инновационные стратегии конструирования, направленные на уменьшение растворения ионов переходных металлов. В заключение систематизированы различные стратегии подавления растворения ионов переходных металлов в PBAs и обозначены перспективные направления разработки безопасных водных натрий-/калий-ионных батарей.