Based on the density functional theory, we propose a promising cathode material, Na2Fe3(SO4)4, applicable for sodium-ion batteries. The crystal structure, stability, average voltage, and diffusion mechanism are carefully investigated to evaluate the electrochemical properties. The proposed material exhibits a high voltage of 4.0 V during the Na extraction. A small polaron is proved to be formed preferably at the first nearest Fe sites to Na vacancy and simultaneously accompanies the Na vacancy during its migration. Four elementary diffusion processes of the polaron–Na vacancy complexes, namely two parallel and two crossing processes, have been explored. The significant difference of activation energies between parallel and crossing processes suggests the substantial effect of the small polaron migration on the Na vacancy diffusion. We found that the parallel process along the [001] direction has the lowest activation energy of 808 meV, implying that the Na vacancy preferably diffuses in a zigzag pathway along the [001] direction.Chúng tôi đề xuất một vật liệu cathode mới Na2Fe3(SO4)4 có thể dùng cho pin sodium-ion dựa theo lý thuyết phiếm hàm mật độ. Cấu trúc tinh thể, tính bền, điện thế trung bình và cơ chế khuếch tán được khảo sát cẩn thận để đánh giá các tính chất điện hóa. Vật liệu đề xuất có thể đạt điện thế cao 4.0 V trong quá trình giải phóng ion Na. Chuẩn hạt polaron nhỏ ưu tiên hình thành tại vị trí Fe gần nhất với vị trí khuyết ion Na và chuyển động đồng thời với vị khuyết ion Na trong suốt quá trình chuyển động của nó. Bốn quá trình khuếch tán của tổ hợp vị trí khuyết ion Na và polaron được khảo sát gồm có 2 quá trình song song và 2 quá trình chéo. Sự khác biệt về năng lượng kích hoạt giữa các quá trình song song và chéo cho thấy hiệu ứng đáng kể của các polaron nhỏ đến quá trình khuếch tán của vị trí khuyết ion Na. Chúng tôi nhận thấy quá trình song song dọc theo hướng [001] có năng lượng kích hoạt thấp nhất là 808 meV, điều này gợi ý rằng vị trí khuyết ion Na ưu tiên khuếch tán theo một đường zigzag dọc theo hướng [001]
