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(guī)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(yè)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(fā)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(xiàn)出優(yōu)異的速率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。

這項工作于5月14日發(fā)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(huán)穩(wěn)定性被證明是具有超高的循環(huán)穩(wěn)定性，在10,000次循環(huán)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(huán)性能提供了一個可行的策略。此外，公斤級的產(chǎn)品表明該機械化學方法適用于快速大規(guī)模生產(chǎn)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。