www.188betkr.com 讯受锂价下跌影响，钠离子电池今年在两轮车、乘用车市场的应用都不及预期，但是在储能领域一枝独秀。纵观今年的钠电储能相关，不管是海辰储能、维科技术等发布的钠离子电池新品，还是近期投产的几条万吨钠电正极材料生产线都绕不开“NFPP”。
那么NFPP是什么？为何多家公司都选择了NFPP路线？
Na4Fe3(PO4)2P2O7的结构示意
复合磷酸铁钠（NFPP）是一种新型的聚阴离子型正极材料，化学式是Na4Fe3(PO4)2P2O7，具有独特的三维框架结构，由[P2O7]4-基元和[Fe3P2O13]n层构成，为钠离子的传输提供了广泛的隧道网络。
图：Na4Fe3(PO4)2P2O7在第一次充电和随后的循环过程中的结构演变
在充放电过程中，NFPP发生单相的固溶反应机理，体积变化＜4%，具有长循环寿命。与其他磷酸盐正极材料相比，NFPP具有较高的电压平台（基于Fe2+/Fe3+氧化还原的3.2 V）和比容量（高达129 mAhg-1），并且其低温性能也好，加上资源优势，NFPP综合性价比很高。
NFPP的制备方法
目前NFPP的制备与其他正极材料制备方法类似，主要基于固相合成法、喷雾干燥法、溶胶凝胶法、溶液燃烧法、冷冻干燥法等。
固相合成法
固相合成法直接将反应物原料混合研磨制备前驱体后烧结。这种方法成本最低、产量较高，但制备材料时需要重复的研磨提升均一性，同时粒径分布需要进一步优化，因此一般需要额外的溶液方法进行前驱体的辅助制备。
喷雾干燥法
喷雾干燥法一般通过将溶液或悬浮液喷雾成细小液滴，使其在热气流中迅速蒸发，从而得到细小颗粒的固体粉末。
喷雾干燥法具有均一性高和产品粒径可控等优点，广泛应用于聚阴离子型正极材料的制备过程中。但是已得到广泛应用的砂磨喷雾设备相对复杂，核心设备性能重现性不佳，造成产品一致性有待提高，同时耗能较高。
溶胶凝胶法
溶胶-凝胶法使用无机物质或金属醇盐作为前体，将这些原料在液相中均匀混合，并进行水解和缩合化学反应以在溶液中形成稳定的凝胶，最后将凝胶干燥、烧结、固化形成材料。
溶胶凝胶法可以制备出具有高比表面积和孔隙结构的材料，但其制备工艺较为复杂，且前驱体选择性要求高，在工业中应用没有固相合成和喷雾干燥广泛。
溶液燃烧法
溶液燃烧法通常是将金属盐或金属配合物作为前驱体溶解，然后通过加热或添加适当的氧化剂，之后使干燥产物发生燃烧反应。
溶液燃烧法操作简单、成本较低，但是需要严格控制工艺条件，以避免产物中杂质过高，燃烧烟气也需要妥善处理，以避免造成环境污染。
冷冻干燥法
冷冻干燥法通过凝固溶剂形成模板，进而升华溶剂得到多孔材料。在保留高分散性的前提下，NFPP的制备中使用冷冻干燥法几乎无空气接触，并且温度较低，能有效防止Fe2+的氧化。
模板法
模板法是一种合成纳米材料的方法，一般分为硬模板和软模板法，主要是通过使用模板引入到材料制备工艺中去，实现目标材料的形貌和尺寸的调控。
模板法需要合适的模板分子和模板的去除步骤，成本较高，操作相对复杂，另外模板剂的湿法去除工艺往往带来较大的污染，需要相应的后续处理。
静电纺丝法
静电纺丝法是一种制备纳米纤维的方法，通过利用静电力使高分子溶液或熔体产生电荷，进而有助于纤维形成，而微观的纤维状结构在复合型电极材料中的存在有利于传质过程。
静电纺丝法可以获得纳米级的产物，但是对设备和操作条件要求较高，产量也比较低，只适合特种用途。
以上几种方法中，固相合成法、喷雾干燥法和溶液燃烧法因其步骤简单、设备成熟等特点，在工业中的应用更为广泛。
NFPP的改性方法
NFPP具有循环寿命长、高低温性能优异、热稳定性强、成本低廉等优势，然而，受到较差的本征电子导电性的阻碍，其实际应用仍处于起步阶段。研究人员通过元素掺杂或包覆碳材料等方法来增加电子导电性。
元素掺杂
目前掺杂方法主要有两种，其一是掺杂金属离子，其中同价金属离子可创造金属多面体键接点，异价离子则通过电荷补偿机制提升电子电导率。第二种方法是通过非金属位的异价取代。异价取代可以让阴离子-氧键断裂，也可在阴离子基团中引入电荷交换途径，提高聚阴离子基团的电子传导能力，从而提高材料的本征电导率。
包覆碳材料
通过碳包覆技术，可以构成优良的导电网络，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。在实践中，碳包覆通常有两种方式。
一种是在前驱体制备过程中引入碳源，如草酸、柠檬酸、抗坏血酸等，这种方法操作简单、成本较低。然而，由于残留碳多为无定形状态，可能导致包覆不均匀的问题，影响电极材料的电化学性能。
二是将电极材料直接与导电碳基物质复合，常见的包括炭黑、石墨或碳纤维等高导电性碳添加剂。这些碳基物质与活性材料结合后形成稳定的碳基体导电骨架，不仅能够提高材料的导电性和结构稳定性，还能够改善电极材料的循环寿命和能量密度，从而提高钠离子电池的的整体性能。
NFPP产业化进展
目前，我国复合磷酸铁钠行业尚处于起步阶段，已有多家企业及科研机构布局其研发赛道。今年以来，包括多家企业披露了NFPP的研发进展。
英钠新能源
英钠新能源聚焦复合磷酸铁钠正极材料，产品具有小粒径、高压实、低成本、长循环、动力学性能出色等优势，已得到了众多知名电池企业的广泛认可。目前，英钠新能源实现了产品的小试、中试和批量出货。
11月25日，英钠新能源宣布成功斩获某钠离子电池头部企业的超千吨聚阴离子型复合磷酸铁钠正极材料订单。
维科技术
11月6日，维科技术发布了两款全新聚阴离子钠电池产品——S180系列与S60系列。本次发布的新品均为聚阴离子NFPP路线，其中维科聚阴离子S180系列，型号为方壳 NFPP-72173207，容量180Ah；维科聚阴离子S60系列，型号为方壳 NFPP-50160118，容量60Ah。
华钠新材
深圳华钠新材成立于2021年，其复合磷酸铁钠（NFPP）产品在储能领域展现出卓越的性能表现。目前该产品已导入储能、启动电源以及铅改电的下游客户头部细分市场，并实现出货。
近期，华钠新材也成功斩获某钠离子电池头部公司的1000吨聚阴离子正极材料订单，预计在2025年建成约数万吨产能。
珈钠能源
珈钠能源开发的复合磷酸铁钠正极材料通过了头部厂商的测试认证，并率先实现数百吨量产出货。
自贡珈钠规划的10万吨/年的钠电正极材料及产业链延展生产基地，项目计划占地约300亩，总投资约50亿元。一期第一、二阶段分别建设1万吨复合磷酸铁钠生产线1条，合计产能2万吨/年，建成后应用规模达6GWh。
璞钠能源
璞钠能源聚阴离子类-复合磷酸铁钠（NFPP）技术路线。在材料研发方面，凭借全球首创的特定材料配方、制备工艺，以及创新的纳米层气相碳包覆技术，成功攻克了复合磷酸铁钠电子导电性差、易吸水及材料密度低等难题。据悉，生产出的材料具有高密度、高倍率、化学和电化学稳定性高的特点。产品的循环性能可以超过6000圈，与储能市场的需求非常契合。
目前，璞钠能源已具备百吨级中试线和万吨量产线同步批量供货的能力。
瑞扬新能源
瑞扬新能源同样专注于NFPP正极材料的研发生产和销售，其开发的NFPP材料具有比较高的平台容量，在2.8V放电平台拐点有95mAh/g，倍率性能也较好。8月份，瑞扬新能源首款聚阴离子钠电正极材料顺利通过针刺试验。
据悉，瑞扬新能源现有产能2000吨，计划2025达到量产正极材料1万吨，2026年达到量产正极材料5万吨，2027年达到量产正极材料10万吨。
钠壹新能源
目前钠壹新能源在NFPP正极材料方面的研发方向为开发高压密、高电压、高容量的NFPP正极材料产品，目前其第一款产品N8具有价格便宜、加工性能优、循环寿命长、颗粒强度高、安全性能优等特点，且已经实现小批量出货。
12月10日，上海电气集团与钠壹新能源合作开发的聚阴离子(NFPP)体系钠离子堆叠家庭储能电池样机圆满完成验收。
东能钠新（甘肃）电池科技有限公司
东能钠新（甘肃）电池科技有限公司是西部第一家专业生产聚阴离子NFPP型正极材料企业。12月16日，其在东乡县投资建设的万吨钠离子电池正极材料（聚阴离子NFPP）产线落成投产。
参考来源：
1.张鼎等《钠离子电池正极材料磷酸焦磷酸铁钠的研究进展》
2.王慧《钠离子电池Na4Fe3(PO4)2P2O7正极材料的合成与改性研究》
3.各公司官网
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