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利用具有高離子電導(dǎo)率、良好界面相容性以及與電極共形接觸的固體電解質(zhì)（SE）材料對(duì)于固態(tài)鈉金屬電池（SSB）至關(guān)重要。

在這里，吉林大學(xué)Fei Du，Shiyu Yao，北京高壓科學(xué)研究中心Mingxue Tang報(bào)道了一種結(jié)晶Na₅SmSi₄O₁₂ SE，其具有2.9×10^?3 S cm^?1的高室溫離子電導(dǎo)率和0.15 eV的低活化能。

文章要點(diǎn)

1）研究人員采用Na₅SmSi₄O₁₂的全固態(tài)對(duì)稱電池在0.15 mAh cm^?2電流下具有超過800小時(shí)的出色循環(huán)壽命，并且具有1.4 mA cm^?2的高臨界電流密度。

2）如此優(yōu)異的電化學(xué)性能歸因于在鈉的重復(fù)沉積和剝離過程中電化學(xué)誘導(dǎo)的原位結(jié)晶到非晶（CTA）轉(zhuǎn)變從界面?zhèn)鞑サ奖倔w，從而導(dǎo)致更快的離子傳輸和優(yōu)異的界面性能。

3）令人印象深刻的是，Na|Na₅SmSi₄O₁₂|Na₃V₂(PO₄)₃鈉金屬電池在4000次循環(huán)（6個(gè)月）內(nèi)實(shí)現(xiàn)了卓越的循環(huán)性能，且沒有容量損失。

這些結(jié)果不僅表明Na₅SmSi₄O₁₂是一種有前途的SE，而且還強(qiáng)調(diào)了CTA轉(zhuǎn)變作為實(shí)現(xiàn)持久SSB的有前途機(jī)制的潛力。

參考文獻(xiàn)

Sun, G., Lou, C., Yi, B. et al. Electrochemically induced crystalline-to-amorphization transformation in sodium samarium silicate solid electrolyte for long-lasting sodium metal batteries. Nat Commun 14, 6501 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-42308-0

https://doi.org/10.1038/s41467-023-42308-0