東京理科大學成功地將鈉離子電池正極材料—具有高容量潛力的P2型Na2/3[Fe1/2Mn1/2]O2（簡稱NFM）其部分鈉離子以1 wt%的鈣離子取代，進而在維持優異電池性能的同時，大幅提升了材料的耐水性。研究團隊以NFM為基礎材料，透過1 wt%鈣離子部分取代鈉離子，合成出Na2/3-2xCaxFe1/2Mn1/2O2(NCFM：x=0, 0.01, 0.02)。經過電化學特性評估結果顯示，NCFM達成了約190 mAh/g的放電容量與72%的容量維持率，並在50次充放電循環後仍能穩定運作。
此外，樣品在65%濕度下暴露於空氣中2天後，放電容量未出現任何損失，顯示其大氣穩定性顯著提升。表面分析結果指出，暴露過程中鈣離子會遷移至顆粒表面，形成高濃度鈣層，該層可有效抑制材料在空氣中的分解反應，是提升耐水性與穩定性的關鍵機制。
NFM因具備可與鋰離子電池匹敵的能量密度與輸出性能，相關實用化研究漸增，然而其在空氣中不穩定、易發生結構劣化的問題，一直是實用化的主要障礙。透過此次研究證實，藉由微量鈣摻雜的策略，可兼顧高容量與穩定性，為解決大氣穩定性問題提供了新方向，可望有助於促進鈉離子電池的實用化。