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磷酸亚铁钠（NaFePO₄，NFP）、焦磷酸亚铁钠（Na₂FeP₂O₇）和磷酸焦磷酸铁钠【Na₄Fe₃(PO₄)₂P₂O₇，NFPP-4.0】是钠离子电池常用铁基磷酸盐正极。然而，NaFePO₄由于缺乏有效离子通道不具有电化学活性；Na₂FeP₂O₇具有三维离子通道，但理论容量低，且因电位低导致在空气中不稳定；NFPP-4.0理论容量达130 mAh/g，电压近3.1V，空气中稳定，近年来被广泛研究。然而，由于结构缺陷，其实际容量低于其理论容量，因此如何进一步提升NFPP-4.0的实际容量成为焦点。

研究发现，在制备NFPP-4.0时，添加一定量的NFP，可有效激发惰性的NFP。优化后的新型NFPP-4.0为Na_4.5Fe_3.5(PO₄)_2.5P₂O₇（NFPP-4.5），即NFP/ NFPP-4.0为0.5: 1。实验结果表明，NFPP-4.5的可逆容量达130 mAh/g，能量密度达400 Wh/kg。X-ray射线衍射证实NFPP-4.5由NFPP-4.0和NFP两相共生，其中NFP纳米晶连续分布在NFPP-4.0晶域相中并被NFPP-4.0包裹，大量的过渡晶界区域有利于钠离子交叉传输，从而有效地激活了惰性NFP的电化学活性。研究发现，充放电过程中NFP在首圈充电过程中发生了非晶化的过程，之后在非晶态下循环，证实了NFP激活是导致NFPP-4.5高容量的关键。研究人员对这一材料进行了公斤级放大，组装的软包电池获得了优异的快充性能和循环性能。相对于0.1C，即使在5C快充条件下，软包电池仍然可以获得超过80%的可逆容量。在3C下循环2000次，容量保持率超过88%，具有应用前景。

3月28日，相关研究成果发表在《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上。研究工作得到国家自然科学基金、中国博士后科学基金、北京自然科学基金、内蒙古自治区科学技术厅项目等的支持。　　

 新型复合材料NFPP-4.5中NFP和NFPP-4.0共生形成过渡晶界NFP被激活示意图