科研人员澄清钠离子电池正极材料氟磷酸钒钠结构争议

钠离子电池由于原料丰富和成本低廉在大型储能领域的应用方面极具竞争力。其中，聚阴离子钠离子正极材料氟磷酸钒钠因其具有高工作电位平台、高热稳定性和较大的理论放电比容量，成为世界各国科研工作者研究的热点。然而，在氟磷酸钒钠材料的结构研究方面一直存在争议。

近日，西安交通大学先进储能电子材料与器件研究所徐友龙教授指导博士生利用原位和非原位XRD及电化学测试等手段，研究了固相合成法和电化学离子交换法中原材料的化学反应机理。结果显示氟磷酸钒钠仅存在两种可合成的结构，分别是四方相Na3V2(PO4)2F3和tavorite-type单斜相NaVPO4F。该项工作排除了目前科研界对于该材料结构认识上的争议，澄清了诸多科研工作者在该材料上的认识误区，为该材料将来的应用奠定了理论基础。

上述研究成果以“Fluorophosphates from Solid-State Synthesis and Electrochemical Ion Exchange: NaVPO4F or Na3V2(PO4)2F3?”为题发表在能源材料领域顶级期刊Advanced Energy Materials（IF= 21.875）上。西安交通大学先进储能电子材料与器件研究所博士生李龙为本文的第一作者，徐友龙教授与麻省理工学院李巨教授为本文的共同通讯作者。西安交通大学电信学院是本论文的第一署名单位，标志着西安交大在钠离子电池正极材料研究方面取得重大突破。

该工作得到国家自然科学基金、“111引智计划”和陕西省重大研发计划等项目的支持。