Sodium Solid-State Electrolytes for Superior Ionic Conductivity

doi:10.1002/ente.202501728

2025-11-12

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DOI：10.1002/ente.202501728

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摘要

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复合固态电解质是钠基储能技术进步的核心，但界面接触和机械可靠性方面的挑战依然存在。本研究制备了含NASICON的聚氧化乙烯（PEO）基复合电解质，其EO:Na⁺比例和NASICON含量各不相同。优化后的组成（EO:Na⁺比例为15:1，NASICON含量为25 wt%）在30°C时实现了5 × 10⁻⁵ S·cm⁻¹的离子电导率。为本研究专门开发了一种定制设计的压缩与温度控制测试装置，用于评估电解质在重复压缩载荷下的机械响应。低压力（60 kPa）下的离子电导率测量显示基线值为5.74 × 10⁻⁶ S·cm⁻¹。经过825 kPa下的两次压缩循环后，室温离子电导率增至6.81 × 10⁻⁶ S·cm⁻¹，增幅为18.6%，归因于界面接触的改善。然而，第三次压缩循环导致界面劣化和机械损伤，造成电导率下降。这种结构退化——表现为局部脱层和撕裂——通过扫描电子显微镜（SEM）成像得到确认。这些发现表明，受控的机械调节可提升传输性能，直至达到临界阈值，超过该阈值后不可逆损伤将限制性能。本研究提出的方法为复合固态电解质体系中的机械-电化学耦合提供了见解。

Keyword:

compression-relaxation test

NASICON

polyethylene oxide

structural characterization

期刊

Energy Technology

IF:

3.6

论文数:

4.4K

被引数:

1.1W

机构

Boğaziçi University

学者数:

281

论文数: 164

被引数: 3.2K

引用论文

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