燕大张隆AFM：全固态Na-S电池，室温下0.3C循环1000次！

严重的寄生界面反应和枝晶生长阻碍了采用硫化物固态电解质（SEs）的全固态（ASS）钠电池的实际应用。

燕山大学张隆等提出了一种具有高离子电导率的新型复合SE，它由Na₃SbS₄(NSS)和Na₄P₂S_4.5O_2.5 (NaPSO)氧硫化物玻璃组成。

图1. SE的结构和电化学评价

研究表明，氧硫化物中的P₂S_7-aO_a和PS_4-aO_a单元发挥着不同的作用：前者被还原以释放出游离的O离子，这些离子迁移到负极并与其反应形成Na₂O和SnO₂自限界面，有利于提高界面稳定性；后者在循环时高度稳定，从而维持离子传输网络。这两个优势之间的协同作用使得稳定的负极界面成为可能。同时，复合材料中的NSS基体可作为“捕食者”消耗生长到SE中的Na细丝/枝晶，从而增强枝晶抑制能力。

图2. Na||Na对称电池在室温下的性能

受益于上述优势，采用NaPSO+NSS SE得到的全固态Na-S电池表现出高比容量，并且在室温下以高电流密度(0.3C)运行超过1000次循环，这是迄今为止最好的全固态Na电池之一。这项工作中的设计策略为获得用于先进全固态电池的高性能SE提供了一种简便且低成本的方法。

图3. 复合SE在全固态Na-S电池中的应用

O-Tailored Microstructure-Engineered Interface toward Advanced Room Temperature All-Solid-State Na Batteries. Advanced Functional Materials 2022. DOI: 10.1002/adfm.202203095