NASICON型Na1+xZr2SixP3-xO12固态电解质及其钠金属电池研究进展
许希军1, 林见烽1, 罗雄伟1, 赵经纬2, 霍延平1
(1.广东工业大学轻工化工学院，广东 广州 510006；2.广州天赐高新材料股份有限公司，广东 广州 510760）
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Doi：10.19964/j.issn.1006-4990.2024-0275
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本文引用格式：许希军, 林见烽, 罗雄伟, 赵经纬, 霍延平. NASICON型Na1+xZr2SixP3-xO12固态电解质及其钠金属电池研究进展[J]. 无机盐工业, 2024, 56(11): 1-14.
图文摘要
分析了二价、三价、四价、五价离子取代对NASICON型Na1+xZr2SixP3-xO12固体电解质离子电导率的影响。
从正极、负极两侧总结分析了现有NASICON型Na1+xZr2SixP3-xO12固体电解质的界面改性方法。
创新性发展
本文介绍了Na1+xZr2SixP3-xO12电解质的晶体结构及其常见合成方法。总结了不同价态离子取代对其离子电导率的影响，分析了现有NASICON型Na1+xZr2SixP3-xO12固体电解质的界面改性方法及其对电池性能的影响。对NASICON型Na1+xZr2SixP3-xO12固体电解质发展方向进行了展望。
全文导读
钠超离子导体 (Na1+xZr2SixP3-xO12，NASICON)具有高离子导电性和优异的化学和电化学稳定性，是最具应用前景的钠离子固态电解质。本文综述了包括固相合成法、溶胶凝胶法、超快合成法在内的NASICON合成方法，阐述了各方法的合成过程和优缺点。然而，该电解质的离子电导率需进一步提升，材料的制备合成的一致性、与电极间界面阻抗大的问题，限制了其实际应用。对NASICON材料进行离子掺杂改性，可以调控其晶体结构，减少内部空隙率，降低钠离子扩散能垒，从而提高其离子电导率。本文总结分析了不同价态离子取代的影响。电极/电解质的界面接触问题是困扰固态电解质实际应用的难点问题。NASICON电解质与电极材料的刚性固固接触，导致其界面阻抗大，严重影响了其电化学性能。调控电极/电解质界面接触，降低界面阻抗，可以提升钠离子在界面的传输能力。文章从正极、负极两侧总结了现有NASICON型Na1+xZr2SixP3-xO12固体电解质的界面改性方法。最后，对Na1+xZr2SixP3-xO12固体电解质发展方向进行了展望，有望推动固态钠离子电池的发展及其能源存储领域的应用。
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资讯来源：无机盐工业
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