Na–Sn/Na₂S混合导电界面层

界面电阻骤降近30倍

通过原位构建混合离子-电子导电界面层，实现室温下Na/β-Al₂O₃界面的稳定低电阻接触

Yao, Yiwei · Ma, Huirong · Xiaole, Yu · Wang, Xinxin · 陈静静 · Lu, Liqiang · 王达健 · Dong C. · 毛智勇

Ceramics International 2023

具体参数

界面电阻

{'zh': '126', 'en': '126'} Ω cm²

对称电池循环寿命

{'zh': '2650', 'en': '2650'} h

临界电流密度

{'zh': '0.9', 'en': '0.9'} mA cm⁻²

全电池放电容量

{'zh': '103.6', 'en': '103.6'} mAh g⁻¹

容量保持率

{'zh': '97.4', 'en': '97.4'} %

技术优势

界面电阻降30倍

原位形成的Na–Sn和Na₂S层提供快速离子/电子传输路径，将界面电阻从3600 Ω cm²降至126 Ω cm²。

循环寿命超长

对称电池在0.3 mA cm⁻²下稳定循环2650小时，过电位仅25 mV，界面始终稳定。

高临界电流密度

改性后对称电池临界电流密度达到0.9 mA cm⁻²，抑制钠枝晶能力强。

应用场景

• 固态钠金属电池：用该界面层解决室温下高界面电阻问题，推动固态钠金属电池实用化。
• 固态电解质界面：构建稳定人工SEI，替代自然生成的劣质界面层，显著降低阻抗。
• 碱金属负极保护：混合导电层抑制钠枝晶和界面副反应，保护负极可逆循环。
• 钠电池：为室温钠电池提供关键界面解决方案，使长循环更可行。