鈉離子電池由于原料豐富和成本低廉在大型儲能領(lǐng)域的應(yīng)用方面極具競爭力。其中，聚陰離子鈉離子正極材料氟磷酸釩鈉因其具有高工作電位平臺、高熱穩(wěn)定性和較大的理論放電比容量，成為世界各國科研工作者研究的熱點(diǎn)。然而，在氟磷酸釩鈉材料的結(jié)構(gòu)研究方面一直存在爭議。

近日，西安交通大學(xué)先進(jìn)儲能電子材料與器件研究所徐友龍教授指導(dǎo)博士生利用原位和非原位XRD及電化學(xué)測試等手段，研究了固相合成法和電化學(xué)離子交換法中原材料的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理。結(jié)果顯示氟磷酸釩鈉僅存在兩種可合成的結(jié)構(gòu)，分別是四方相Na3V2(PO4)2F3和tavorite-type單斜相NaVPO4F。該項工作排除了目前科研界對于該材料結(jié)構(gòu)認(rèn)識上的爭議，澄清了諸多科研工作者在該材料上的認(rèn)識誤區(qū)，為該材料將來的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。

上述研究成果以“Fluorophosphates from Solid-State Synthesis and Electrochemical Ion Exchange: NaVPO4F or Na3V2(PO4)2F3?”為題發(fā)表在能源材料領(lǐng)域頂級期刊Advanced Energy Materials（IF= 21.875）上。西安交通大學(xué)先進(jìn)儲能電子材料與器件研究所博士生李龍為本文的第一作者，徐友龍教授與麻省理工學(xué)院李巨教授為本文的共同通訊作者。西安交通大學(xué)電信學(xué)院是本論文的第一署名單位，標(biāo)志著西安交大在鈉離子電池正極材料研究方面取得重大突破。

該工作得到國家自然科學(xué)基金、“111引智計劃”和陜西省重大研發(fā)計劃等項目的支持。