钠基固体电解质及其在能源上的应用

摘要

由于以钠基固体电解质为核心的新型钠电池体系具有低成本和高安全性,在能源领域应用潜力巨大.高离子电导率和稳定性是钠基固体电解质应用于新型钠电池体系的前提.近年来,人们通过对制备方法改进和掺杂改性等方面的研究显著提高了钠基固体电解质的离子电导率和稳定性.此外,新型钠电池体系亟需解决固体电解质与电极间的界面接触性差和界面稳定性差等问题.本文首先总结了β''-Al2O3、NASICON型、硫化物类和聚合物类钠基固体电解质的研究进展,然后介绍了钠基固体电解质在以钠-硫电池,有机/水混合系钠-空气电池和全固态钠离子电池为代表的新型钠电池体系中的应用情况,并对界面问题和采取的解决策略进行系统论述.基于固体电解质的新型钠电池体系在能源上的大规模应用还需要电池材料、界面和电池设计等多方面的研究同时突破.