由於原料成本低廉，結構穩定，使用壽命長，鐵基磷酸鹽正極被認為是鈉離子電池（NIB）最有前途的正極之一。

在各種鐵基磷酸鹽正極中，NaFePO 的海鎂石相₄（NFP）通常被認為是電化學惰性的，因為缺乏有效的Na⁺離子擴散通道，而Na₂磷酸鐵₂氧₇顯示開放三維Na⁺通道，但理論容量低，空氣不穩定。

相比之下，納₄鐵₃（採購訂單₄）₂磷₂氧₇(NFPP-4.0) 允許約 130 mA h g 的高理論容量^-13.1V電平輸出以及良好的空氣穩定性。因此，NFPP-4.0近年來引起了研究人員和工業應用感興趣的人們的高度關注。

然而，NFPP-4.0的實際可逆容量僅限於110至120 mA h g^-1由於結構缺陷，其範圍遠低於其理論值。結果，進一步提高了可逆容量和能量密度鐵基磷酸鹽的製備一直是個挑戰。

針對這個問題，中國科學院製程工程研究所趙俊梅教授研究小組近期報告了一種透過活化鐵基磷酸鹽正極提高可逆容量和能量密度的有效策略。這學習發表於美國化學會雜誌3月28日。

為了提高其理論容量和能量密度，研究人員提出將maricite NFP相納入NFPP-4.0主體中，以製造具有更活性Fe的鐵基磷酸鹽²⁺基於異質結構形成的內容。

最終優化後的Na_4.5鐵_3.5（採購訂單₄）_2.5（P₂氧₇）陰極（即NFPP-4.5；NFP/NFPP-4.0的摩爾比為0.5:1）能夠完全活化惰性NFP並提供超過130 mAh g的可逆容量^-1，從而將能量密度提高到400 W h kg^-1，接近NIB所使用的鐵基聚陰離子陰極的最高能量密度。

X射線衍射（XRD）顯示NFPP-4.5是由基於NFP和NFPP-4.0相的雙相共生異質結構組成，其中NFP奈米域分佈在連續的NFPP-4.0基體中，從而產生相容的奈米結構。和滲透介面。這種兩相界面可以觸發Na⁺NFP 奈米域中的運輸，有助於其在複合陰極中的電化學活化。

原位 XRD 也證實，NFP 在首次充電時經歷非晶化轉變，並在後續循環中保持這種非晶性質，這是透過惰性 NFP 的活化來實現 NFPP-4.5 高容量的關鍵。

NFPP-4.5的實際應用透過公斤級產品和軟包電池的放大合成得到驗證，顯示出理想的快速充電能力和優越的循環性能。當以5 C（即電池充電容量的五倍，意味著相對較高的充電電流）充電時，與0.1 C（即電池充電容量的0.1 倍）相比，軟包電池的可逆容量仍保持80% 。該軟包電池在3C（即電池充電容量的三倍）下循環2000次後，表現出超過88%的優異容量保持率，展現出巨大的應用前景。

總而言之，這項工作為開發可用於 NIB 的低成本、高性能聚陰離子陰極提供了指導。