Linda F. Nazar大牛ACS Energy Lett.：钠电池固态电解质！

全固态钠电池（ASSSB）是大规模储能的可行候选者，可以与锂电池竞争。然而，目前还缺乏无需大量球磨即可制备并与高压钠阴极直接配对的用于此类电池的延展性固态电解质。

图1 材料制备及表征

加拿大滑铁卢大学Linda F. Nazar等提出了一种钠快离子导体氯氧化物-NaTaOCl₄，它是通过温和的机械引发反应合成的，不需要长时间的高能球磨或高温烧结。相比之下，LiTaOCl₄的报告提到需要30-40小时的机械化学合成，这在商业上是不可行的。非晶态NaTaOCl₄具有1.2 mS·cm^-1的高离子电导率和0.31 eV的低活化能。固态Na NMR证实了Na⁺的快速局部运动。

与Na₃Sn相比，NTOC和NNMO在循环高达4.0 V时具有优异的化学和电化学稳定性。即使在4.3 V vs Na₃Sn的截止电位下，ASSSB仍然保持相对稳定的循环。XPS和EIS分析揭示，在截止电位高达4.0 V vs Na⁺/Na时，存在一个干净的NNMO/NTOC界面。

图2 电化学性能研究

总之，这项工作表明金属氧氯化钠离子导体是全固态钠电池的理想SE，可通过自发的酸碱反应合成，混合简单，适合大规模生产。这种方法也可用于其他已报道的氯氧化物SE。几乎所有的卤化物固态电解质都基于稀土或稀有金属，因此未来的工作还应侧重于成本效益高、环保的解决方案，用于回收ASSB，以回收这些稀有或稀有金属，降低ASSB的成本，实现循环经济。

图3 阻抗和CEI分析

4 V Na Solid State Batteries Enabled by a Scalable Sodium Metal Oxyhalide Solid Electrolyte. ACS Energy Letters 2024. DOI: 10.1021/acsenergylett.4c01855

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