【钠电池】姚彦Nature Commun.：全固态钠电池新进展！

全固态钠电池（ASSSBs）是用于电网规模储能的一种有前途的候选储能技术。然而，目前还没有商业化的ASSSBs，部分原因是缺乏低成本、易于制造且对Na金属具有电化学稳定性的固体电解质（SEs）。

近日， 休斯顿大学Yan Yao，爱荷华州立大学Steve W. Martin 成功地合成了一种兼具硫化物和氧化物SEs优点的新型硫氧化物玻璃SE，并对其进行了对称构型和全晶胞结构的系统研究。

文章要点

1 ） 与纯硫化物相比，掺氧硫化物具有更强、更致密的玻璃网络，这是因为形成了更高浓度的具有BO特征的氧化物和含氧硫化物单元。此外，在添加氧气提高玻璃态SE的机械强度的同时，它也导致这些氧硫化物在常温下表现出压力诱导的玻璃粉起始材料的均质性成为均质的玻璃微结构。

2 ） 由于极大地提高了成形性，硫氧化物表现出更高的机械强度和降低的电子传导性。通过形成自钝化的SEI，钠金属表现出良好的电化学稳定性。包含Na ₃ PS _3.4 O _0.6 |Na ₃ PS _3.85 O _0.15 |Na ₃ PS _3.4 O _0.6 的均匀三层复合材料SE的临界电流密度可达2.3 mA cm ⁻² ，具有Na离子硫化物SEs的最高记录CCD，在0.2 mA cm ^-2 下稳定循环长达500 h。

3 ） 使用复合氧硫双分子层SE制备了Na-S全电池，具有迄今为止，固体Na-S体系中最高的比能量。因此，这些新型氧化硫化物SEs，以及基于它们的三层复合SEs，可以为新型玻璃电解质的开发铺平道路，这些电解质可用于高能、安全、低成本和长周期寿命的固态电池，特别是用于储能设备的全固态Na-S电池。

参考文献

Chi, X., Zhang, Y., Hao, F. et al. An electrochemically stable homogeneous glassy electrolyte formed at room temperature for all-solid-state sodium batteries. Nat Commun 13, 2854 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-30517-y

https://doi.org/10.1038/s41467-022-30517-y