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玻璃態鈉離子固態電解質（GNSSE）是一類重要的非晶態固態電解質。然而，最先進的玻璃態鈉離子固態電解質在室溫下的離子電導率仍然不足，這影響了它們開發具有高能量密度和更高安全性的全固態鈉離子電池（ASSNIB）的前景。

圖1. NTOC的表征

加拿大西安大略大學孫學良院士等報告了一種新型鈉超離子導體 0.5Na₂O₂-TaCl₅（NTOC），它基于獨特的氧氯化物雙陰離子亞晶格。

這種獨特的局部結構具有豐富的橋接氧原子和非橋接氧原子，有助于在NTOC中形成高度無序的鈉離子分布和較低的Na⁺遷移障礙，從而使其在25℃時具有4.62 mS cm^-1的超高離子電導率（比之前報道的GNSSE高出20多倍）。

此外，氧氯化物框架還使NTOC具有延展性，可構建無空隙且在高壓下高度穩定的冷壓顆粒。

圖2.?全固態鈉離子電池的電化學性能

因此，該全固態鈉離子電池無需高溫制造，有利于生產和環保。

以玻璃態NTOC作為固態電解質，以無涂層的高壓層狀氧化物Na_0.85Mn_0.5Ni_0.4Fe_0.1O₂作為陰極，全固態鈉離子電池在室溫0.1C條件下實現了500次循環的長期穩定性。

這項研究標志著玻璃態鈉離子固態電解質及其高能量密度全固態電池的重大飛躍。

圖3.?正極-電解質界面研究

A Dual Anion Chemistry-Based Superionic Glass Enabling Long-Cycling All-Solid-State Sodium-Ion Batteries. Angewandte Chemie International Edition 2023. DOI: 10.1002/anie.20231418

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