鈉離子電池因其豐富的原材料資源、低成本和高安全性而在大規模儲能方面大有可為。

氟磷酸釩鈉（Na3(VOPO4)2F）的理論能量密度為480Wh/Kg，被認為是各種陰極材料中一個強有力的候選者。然而，其固有的低導電性和合成過程中的高能耗阻礙了其商業化。

中國科學院過程工程研究所（IPE）和物理研究所的研究人員開發了一步機械化學方法，快速制備了多陰離子化合物氟磷酸釩鈉作為納離子電池的正極材料，表現出優異的速率性能和循環穩定性。

這項工作于5月14日發表在《自然通訊》上。

所制備的Na3(VOPO4)2F/KB復合材料在0.1C時提供了142mAhg-1的高放電容量。超過理論比容量（130mAhg-1）的額外容量得益于界面電荷儲存。

此外，即使在20攝氏度的條件下，也可以獲得112毫安時g-1的比容量，這意味著這種Na-離子電池可以在三分鐘內完全充電/放電。

這種復合材料的卓越循環穩定性被證明是具有超高的循環穩定性，在10,000次循環中保持98%。

高分辨率的透射電子顯微鏡顯示，約30納米的Na3(VOPO4)2F的納米晶體被嵌入碳框架中，這有利于電子和Na離子的快速傳導。

原位X射線衍射和23Na核磁共振譜也證明了Na3(VOPO4)2F/KB復合材料在充電/放電過程中的可逆結構演變和可忽略的體積變化。

"該方法為改善陰極材料的速率性能和循環性能提供了一個可行的策略。此外，公斤級的產品表明該機械化學方法適用于快速大規模生產Na-離子電池的電極材料，"該研究的共同通訊作者趙俊梅教授說。