แบตเตอรี่ Na-ion มีแนวโน้มในการจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่เนื่องจากทรัพยากรวัตถุดิบที่มีอยู่มากมายต้นทุนต่ำและความปลอดภัยสูง
โซเดียมวานาเดียมฟลูออโรฟอสเฟต (Na3(วปอ4)2F) ที่มีความหนาแน่นของพลังงานตามทฤษฎี 480 Wh / Kg ถือได้ว่าเป็นตัวเลือกที่แข็งแกร่งในบรรดาวัสดุแคโทดต่างๆ อย่างไรก็ตามการนำไฟฟ้าที่ต่ำภายในและการใช้พลังงานสูงในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์เป็นอุปสรรคต่อการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์
นักวิจัยจากสถาบันวิศวกรรมกระบวนการ (IPE) และสถาบันฟิสิกส์แห่งสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งประเทศจีนได้พัฒนาวิธีการทางกลศาสตร์เคมีขั้นตอนเดียวเพื่อเตรียมสารประกอบโพลีเอนิออนิกโซเดียมวาเนเดียมฟลูออโรฟอสเฟตอย่างรวดเร็วเพื่อเป็นวัสดุแคโทดสำหรับแบตเตอรี่ Na-ion ซึ่งแสดงได้ดีเยี่ยม ให้คะแนนประสิทธิภาพและความเสถียรของวงจร
นาที่เตรียมไว้3(วปอ4)2คอมโพสิต F / KB ให้ความจุในการคายประจุสูง 142 mAh g-1 ที่ 0.1C ความจุพิเศษนอกเหนือจากความจุเฉพาะทางทฤษฎี (130 mAh g-1) ได้รับประโยชน์จากการจัดเก็บประจุแบบเชื่อมต่อ
ยิ่งไปกว่านั้นความจุเฉพาะ 112 mAh g-1 สามารถรับได้แม้ที่ 20 C ซึ่งหมายความว่าแบตเตอรี่ Na-ion นี้สามารถชาร์จ / คายประจุจนเต็มได้ภายในสามนาที
ความเสถียรของรอบที่เหนือกว่าของคอมโพสิตนี้แสดงให้เห็นโดยเสถียรภาพในการปั่นจักรยานสูงพิเศษโดยมีการรักษา 98% ใน 10,000 รอบ
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านความละเอียดสูงพบว่านาโนคริสตัลไลน์ของ Na3(วปอ4)2F ประมาณ 30 นาโนเมตรถูกฝังอยู่ในกรอบคาร์บอนซึ่งอำนวยความสะดวกในการนำอิเล็กตรอนและไอออนของนาอย่างรวดเร็ว
วิวัฒนาการของโครงสร้างที่พลิกกลับได้และการเปลี่ยนแปลงปริมาตรเล็กน้อยของ Na3(วปอ4)2คอมโพสิต F / KB ระหว่างการชาร์จ / การคายประจุยังแสดงให้เห็นโดยการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ในแหล่งกำเนิดและ 23Na สเปกตรัมเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์
“ วิธีนี้เป็นกลยุทธ์ที่เป็นไปได้ในการปรับปรุงประสิทธิภาพอัตราและประสิทธิภาพวงจรของวัสดุแคโทด นอกจากนี้ผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดกิโลกรัมยังระบุว่าวิธีการทางกลศาสตร์เหมาะสำหรับวัสดุอิเล็กโทรดการผลิตขนาดใหญ่อย่างรวดเร็วสำหรับ Na-ion แบตเตอรี่"ศ. Zhao Junmei ผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าว