由東京科學大學、東京科學大學、山形大學等組成的研究團隊發現，含鐵的藍色錯合物—普魯士藍(Prussian Blue; PB)具有高度潛力可作為在室溫以下運作之鈉離子電池(NiB)的正極材料。研究團隊利用超級電腦「富岳」進行高精度計算，揭示了PB結晶中鈉離子擴散機制與結晶在動態過程中維持無應力變形特性的現象，兩者對於實現室溫以下的高速擴散至關重要。此項研究成果可望大幅推進NiB正極材料的設計方針。
此次研究率先施行了全球首次基於第一原理的分子動力學計算(FPMD)，該方法是基於量子力學方程式計算得出的作用力，追蹤原子隨時間演化的動態模擬。此技術能高精度地計算包含溫度效應在內的原子級現象。實驗中，研究團隊比較了多孔性結晶PB中鋰離子、鈉離子及鉀離子的擴散特性，結果確認鈉離子在室溫以下可高速擴散。此外，研究也指出PB結晶在動態過程中幾乎無應力變形的特性，有助於促進離子的擴散。
NiB因使用鈉替取代鋰，成本更低，且已有電池製造商開始量產，預期未來將日漸普及。可作為NiB正極材料而備受矚目的PB兼具優異穩定性與高能量密度，但其機能因合成條件與組成不同而表現不一，目前仍缺乏統一的材料開發指導方針。
針對此次的研究成果，研究團隊強調將能為一般多孔性結晶中離子擴散的基礎理論提供新視角，且對於室溫以下運作優勢明顯的NiB材料開發帶來重大貢獻。此外，研究成果亦預期可擴展應用於放射性離子吸附劑、化學感測器等其他材料開發領域。