AM | 北科大 范丽珍、周丹团队：氟掺杂助力新型钠稀土硅酸盐固态电解质的晶界修饰及超稳定固态钠电池

本文研究背景是针对钠稀土硅酸盐固态电解质在制备过程中易产生杂相和烧结孔隙，导致晶界处离子传导差和电子传导增强，进而引发钠枝晶生长和电池短路的问题。研究目的是通过氟掺杂在Na5YSi4O12型电解质晶界引入Na1.5Y2.5F9第二相，以修饰晶界、改善离子传导并抑制电子传导。实验结果表明，优化后的0.2F-NYS电解质具有2.29 mS cm−1离子电导率、96%致密度和1.46 GPa机械强度，临界电流密度达0.7 mA cm–2，钠对称电池稳定循环9000小时，全电池在1C条件下循环750次容量保持70.2%，证实氟掺杂有效提升了固态电解质的性能和电池稳定性。