2. DFT计算和结构分析相结合证实了氢键的形成与演化过程，并提出了基于氢键不断形成与破裂的NH₄⁺扩散机制。

图1. (a) Cu₃[Fe(CN)₆]₂的晶体结构图；(b) Cu₃[Fe(CN)₆]₂储存NH₄⁺可能的嵌入位点示意图；(c-f) NH₄⁺嵌入不同位点时的电荷分布图：(c) 8c位点；(d) 24d位点；(e) 32f位点；(f) 48g位点；(g) NH₄⁺嵌入48g位点时的氢键及其键长示意图。

采用简单的水相共沉淀法制备了Cu₃[Fe(CN)₆]₂，通过一系列的物理表征方法证实获得了Cu₃[Fe(CN)₆]₂纯相并对其成分进行了分析。此外，SEM和TEM观察表明，Cu₃[Fe(CN)₆]₂为粒径约150 nm的立方块。

图2. Cu₃[Fe(CN)₆]₂的物理表征：(a) 精修XRD图；(b) FT-IR图；(c) TGA图；(d) Fe 2p的XPS图；(e) SEM图；(f-g) TEM图；(h) EDS元素分布图。

Cu₃[Fe(CN)₆]₂稳定的立方结构有利于NH₄⁺在其中的扩散，Cu₃[Fe(CN)₆]₂在NH₄⁺嵌入/脱出过程中表现出良好的电化学稳定性，氧化还原的电压极化低至0.01 V。在循环3000圈后，容量并没有发生衰减，仍维持在约76.0 mAh/g，非原位Raman和XPS测试结果表明，优异的循环性能主要归因于Fe3⁺/Fe2⁺可逆的氧化还原反应。

图3. (a) CV曲线；(b) GCD曲线；(c) 1 C时的循环性能图；(d) 与其他PBAs材料循环性能的对比图；(e) 充放电过程中不同充电状态的示意图；(f) 非原位Raman光谱；(g) Fe 2p的非原位XPS光谱。

IV Cu₃[Fe(CN)₆]₂储存NH₄⁺的倍率性能分析

图4. (a) 倍率性能；(b) 不同电流密度下的GCD曲线；(c) 50 C时的循环性能图；(d) 非原位FT-IR光谱；(e) 1500-1300 cm⁻1范围内的FT-IR放大图；(f) 非原位1H NMR光谱。

V Cu₃[Fe(CN)₆]₂储存NH₄⁺的XRD分析

图5. (a) 充放电过程中的XRD变化总图；(b) 相应的GCD曲线和XRD投影图；(c-f) 16-19°，23-27°，35-45°和50-60°区域的放大图；(g) NH₄⁺嵌入/脱出过程中Fe-C键键长变化示意图；(h) 晶胞参数变化图。

VI NH₄⁺扩散机制分析

图6. (a-b) NH₄⁺嵌入Cu₃[Fe(CN)₆]₂前后Fe原子的态密度图；(c) Cu₃[Fe(CN)₆]₂在NH₄⁺扩散过程中活化能的变化；(d) NH₄⁺在Cu₃[Fe(CN)₆]₂中从48g位点扩散到另一个48g位点的扩散示意图；(e) 扩散过程中的局部放大图。

VII 全电池分析

图7. Cu₃[Fe(CN)₆]₂//PANI全电池性能图：(a) CV曲线；(b) GCD曲线；(c) 2000 mA/g时的循环性能；(d) Cu₃[Fe(CN)₆]₂//PANI全电池点亮二极管序列图；(e) Cu₃[Fe(CN)₆]₂//PANI全电池工作机制图。