Angew. Chem. ：高价金属Mo痕量掺杂普鲁士蓝打破容量与稳定性间的权衡

电容去离子技术（CDI）作为一种新兴的高效环保水处理技术备受关注。在过去十年中，普鲁士蓝类似物（PBAs）因其独特的3D框架结构等优点被认为是CDI最有潜力的阴极电极材料之一。其中，六氰基高铁酸镍（NiHCF）因其优异的循环稳定性在CDI领域得到广泛应用。但其单一反应位点造成的脱盐能力差、吸附能力低严重制约了其实际应用。因此，活化Ni惰性位点对于提高NiHCF的脱盐性能非常重要。

近日，北京化工大学邱介山教授和东莞理工学院王刚教授团队提出了一种高价过渡金属Mo掺杂策略，利用痕量Mo⁶⁺激活NiHCF内的惰性位点。设计了具有多对氧化还原活性位点和长循环能力的Mo掺杂NiHCF电极（NiMo_0.3-HCF），打破了高吸附容量和长循环稳定性之间的权衡。

在不同的扫描速率下，NiMo_x-HCF始终表现出比NiHCF更高的比容量，而NiMo_0.3-HCF表现出最佳的电化学性能，这表明NiMo_x-HCFs材料可以通过掺杂高价Mo的潜在机制促进活性。此外，由于Mo掺杂，Ni²⁺/Ni³⁺、Fe²⁺/Fe³⁺和Mo⁴⁺/Mo⁶⁺多个氧化还原对的协同存储机制使得NiMo_0.3-HCF在整个电化学过程中表现出接近零的应变性能。

在CDI测试中，优选的NiMo_0.3-HCF不仅保持了优异的循环稳定性（200次循环后为91%），而且在1.2 V下具有90.92 mg g^-1的高吸附容量，远优于相同条件下的NiHCF。此外，它在模拟微咸水和循环冷却水中也有很好的实际应用。

NiMo_0.3-HCF利用高价金属的独特物理化学性质激活了NiHCF内部的惰性位点，优化了电子结构，从而用作CDI电极时延续了NiHCF优异的循环稳定性，并表现出更高的吸附能力。这种高价金属掺杂策略为具有高结构稳定性、优脱盐性能的阴极材料的创制提供了一种新思路。

论文信息

High Performance Capacitive Deionization Cathode of Nickel Hexacyanoferrate Doped with Trace Molybdenum: Breaking the Capacity-Stability Trade-Off

Shiyong Wang, Yuhao Lei, Gang Wang, Lin Zhao, Xiaoyan Shen, Sheng Li, Shuwen Du, Chen Yang, Jieshan Qiu

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202504775

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