《表3 不同水系钠离子全电池的能量密度对比》

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《高质量水系钠离子电池正极Fe_4[Fe(CN)_6]_3的合成及其电化学性能》

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基于HQ-FeHCF和NaTi2（PO4）3良好的电化学性能，组装了以HQ-FeHCF为正极，NaTi2（PO4）3为负极，NaClO4-H2O-PEG为电解液的水系钠离子全电池。图8（b）显示了正极、负极和全电池在1C倍率下的电压曲线，从图中可看出全电池的工作电压高达1.9 V。高的工作电压有利于提高全电池的能量密度，基于活性物质的质量计算所得到的全电池能量密度高达126 Wh·kg–1，超越了多数之前所报道的以锰氧化物、磷酸盐以及普鲁士蓝为正极材料的水系钠离子全电池能量密度，具体对比如表3所示。如图8（c）所示，在1C、2C、5C、10C、20C和30C的倍率下，全电池的容量分别为117、113、110、86、68和57 mAh·g–1，显示出优异的倍率性能。图8（d）为5C倍率下全电池的循环性能。在前70次循环中，全电池的容量略有增加，库伦效率从第一圈的96%逐渐升高为接近100%的水平。随后的70次循环中，容量开始缓慢下降，直到第140圈，全电池的容量保持率为92%，且库伦效率一直维持接近100%的水平。尽管全电池的截止充电电压高达2 V，远远超过了水的理论分解电压（1.23 V），但还能维持高库伦效率，显示了Na-H2O-PEG电解液在水系钠离子电池中的优势。