到目前为止，对聚阴离子型正极材料的研究大多集中在钒基和铁基化合物上，铁基聚阴离子型正极材料因具有环境友好、成本低廉、结构稳定的特点，成为学术和产业界的研究热点。其中复合磷酸铁钠Na4Fe3(PO4)2P2O7（以下简称NFPP）循环寿命长、高低温性能优异、热稳定性强、成本低廉，是应用于大型储能领域的理想正极材料，未来随着技术和制备工艺的突破，以及储能示范性项目的带动，其产业化有望加速。
在铁基聚阴离子家族中，复合磷酸铁钠 (NFPP)具有大隧道的开放框架，在充放电过程中体积变化小，而且理论比容量高达129mAh g-1，兼具磷酸盐和焦磷酸盐的优点，被认为是最有吸引力的成员。然而，NFPP 的实际应用仍处于起步阶段，主要受到较差的本征电子导电性的阻碍。
复合磷酸铁钠特点
电化学稳定性
NFPP具有较高的结构可逆性，能够有效抑制在电池充放电过程中发生的结构崩塌或相变，充放电过程中体积效应小于5% ，能够在较宽的电压范围内稳定工作，有效减少电极材料的破裂和失效，延长电池的循环寿命。
热稳定性
相较于其他正极材料，NFPP具有更高的热稳定性。确保了在极端温度条件下电池的安全性，降低了过热引发热失控反应的风险。
循环性能
由于其稳定的共价键结构（磷酸根和焦磷酸根），NFPP材料在长时间循环使用中能保持较高的容量和效率，具有优异的循环稳定性。
环境影响和成本效益
由于钠资源丰富、分布广泛，相较于基于稀有或有害重金属的电池材料，NFPP的生产和应用对环境的影响较小，且在长期内可能展现出更高的成本效益。
图：Na4Fe3(PO4)2P2O7在第一次充电和随后的循环过程中的结构演变
合成与加工挑战
NFPP的主要技术难点：原生电子电导率较差，大倍率性能不佳；合成过程中，很难得到纯相（高纯度、高结晶度和均一粒度的材料），存在惰性磷酸铁钠杂相，比容量有进一步提升空间；成本有待降低。
目前研究的一个重要方向是通过各种策略改善NFPP的电导率和离子扩散速率。例如，通过掺杂其他金属元素（如锰、钴或镍）来提高其导电性和电化学性能。其次，表面改性或包覆碳材料可以有效降低材料的界面阻抗，从而增强其电池性能。此外，提高电子和离子传导性能的同时保持材料的化学稳定性和结构完整性是另一个研究热点。
碳包覆
提高NFPP材料的电子电导率可以通过碳包覆方法，碳材料容易取得，导电性能良好，包覆在聚阴离子化合物颗粒的外层，不仅可以构成优良的导电网络，还可以分散活性材料颗粒并限制其长大，有效增大活性材料比表面积，缩短钠离子扩散距离。同时，碳材料可以作为缓冲层，减少充放电过程中材料的体积膨胀，提高循环寿命。
图：表面包覆形态
掺杂技术
中南大学的纪效波教授团队提出了一种将锰掺杂到NFPP晶格(NFMPP)中的掺杂策略，以降低带隙和 Na+ 迁移势垒，从而实现稳健的配体框架、更好的电子传输和快速离子扩散。该电池具有超长的循环能力（在 50 ℃ 下循环 10000 次以上，容量保持率为 88.1%）、惊人的速率能力（在 200 ℃ 下为 42.7 mAh g-1）以及在 -40 ℃ 至 60 ℃ 的宽工作温度范围内良好的电化学性能。
西安理工大学李喜飞教授和王明军教授等研究人员通过简单的喷雾干燥-高温煅烧法，成功合成具有快离子导体结构（NASICON）的NFPP。采用Mn/F阴阳离子共掺杂策略，有效调控Fe2+中3d电子轨道的电子自旋态和eg轨道占比，将其由原始样品的低自旋态调节至中等自旋态，从而优化氧化和还原过程之间的结合强度。改性后的样品，材料带隙从1.01降至0.80 eV，电子电导率从8.54提升至24.4 μScm−1，进而达到改善材料电化学性能的目的。所制备的NFPP材料展现出优异的倍率性能（0.1C和5C放电比容量分别为121.0和104.9mAhg−1）和循环稳定性（1C循环1000圈，容量保持率88.5%），具有良好的应用前景。
图：NFPP-Mn-F材料合成示意图
总的来说，“取长补短”成为聚阴离子路线研发的重要方向。通过纳米结构设计、微观缺陷调控、惰相抑制技术、改性包覆技术等策略全面提升产品性能，未来NFPP的能量密度有望通过技术迭代再上新台阶。
NFPP作为一种新型的电池材料，其研究和应用前景广阔。通过综合性的研究和跨学科的合作，未来有望解决现有的挑战，使其在能源存储领域中发挥更大的作用。
