开发兼具高电压和长循环寿命的正极材料仍面临挑战。
一方面，在高电压下运行电极通常会伴随严重的结构扭曲和不可逆反应；另一方面，钠离子插入/脱出时显著的体积变化限制了其长循环寿命。
基于此，2025年3月25日，同济大学马吉伟等人在国际知名期刊Nature Communications发表题为《Activating fast and reversible sodium storage in NASICON cationic defect sites through fluorine doping》的研究论文。
在此，作者通过氟掺杂开发了一种具有化学式Na₃.₂□₀.₈Co₀.₅Fe₀.₅V(PO₃.₉F₀.₁)₃的缺陷型正极材料（□代表钠空位），其具有活化的可逆且快速的钠离子插层/脱层特性，以提高电池的能量和功率密度。
值得注意的是，该正极材料在1.5–4.2 V（相对于Na⁺/Na）的电压范围内实现了高达151 mAh g⁻¹的可逆比容量和优异的倍率性能，并且在5 A g⁻¹的高倍率下循环6000次后容量保持率仍高达约94%，这得益于活化的阳离子缺陷位点降低了钠离子在Na(1)位点的传输障碍。
这种方法有望应用于电池用聚阴离子材料的合理设计。
Hou, J., Chen, T., Ait Tamerd, M. et al. Activating fast and reversible sodium storage in NASICON cationic defect sites through fluorine doping. Nat Commun 16, 2910 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-58012-0
