Crystallographic and Magnetic Properties of the NaFe(PO₃)₃ Metaphosphate Cathode

소듐 이온 전지용 NaFe(PO₃)₃ 메타인산염 양극물질을 고상법을 통해 합성하고 구조적, 자기적 특성 및 Na+ 이온 확산 경로를 분석하였다. 이 화합물은 orthorhombic P2₁2₁2₁ 공간군에 속하며, (PO₃)- 나선형 사슬을 따라 1차원 Na+ 이온 확산 터널이 형성된다. Na 이온 간 hopping 거리는 약 7 Å로 다소 긴 편이다. 2~300 K 온도에서 자기 감수율을 측정한 결과, Curie 상수는 3.76, Curie–Weiss 온도는 -5.96 K로 확인되었다. 또한 Fe²⁺ 이온의 유효 자기 모멘트는 5.48 µB로, 이는 고스핀 Fe²⁺ 상태이며 일부 궤도 모멘트의 기여를 시사한다. 4.2~295 K 범위의 뫼스바우어 분광 분석에서는 4개의 결정학적으로 구별되는 Fe 사이트가 모두 상자성 이중선을 나타내며, 이성질체 이동과 사중극자 분할 값은 고스핀 Fe²⁺ 상태와 일치하였다.