近日，我室研究生卢静新(第一作者)和焦清副研究员(通讯作者)在Ceramics International期刊上发表了题为“Economical sodium source prepared Na3SbS4 electrolyte with improved electrochemical performance by La doping” 的论文(2024, 50(12): 21800-21807)。文章链接https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2024.03.292

       钠离子电池因其资源丰富、成本低廉而成为替代传统锂离子电池的有力竞争者，尤其在大规模储能系统和低成本应用中展现了巨大的潜力。提升固态电解质的离子电导率、增强界面稳定性以及降低材料成本，成为当前研究中的重要挑战。本研究设计了一种低廉Na2S·9H2O为原料合成的常规硫化物钠离子导体Na3+2xLaxSb1-xS4，有利于低成本商业化应用。为了优化电化学性能，通过部分La取代Na3SbS4中的Sb，拓宽了Na⁺离子迁移通道并增加了晶格网络中的间隙Na⁺含量，促使Na3.1La0.05Sb0.95S4样品的室温电导率达到0.52 mS cm−1，活化能低至0.069ev。此外，硫化物电解质还实现了较低的电子导电性和对潮湿大气的空气稳定性。

图1 (a) 35°衍射主峰，(b)拉曼光谱，(c) La0(150)、La0.05(150)、La0.1(150)、La0.2(150)的阻抗谱。插图显示了放大的高频阻抗谱和等效的拟合电路图。(d) La0(150)、La0.05(150)、La0.1(150)、La0.2(150)的电导率和阻抗。