利用具有高离子电导率、良好界面相容性以及与电极共形接触的固体电解质（SE）材料对于固态钠金属电池（SSB）至关重要。

在这里，吉林大学Fei Du，Shiyu Yao，北京高压科学研究中心Mingxue Tang报道了一种结晶Na₅SmSi₄O₁₂ SE，其具有2.9×10⁻³ S cm⁻¹的高室温离子电导率和0.15 eV的低活化能。

文章要点

1）研究人员采用Na₅SmSi₄O₁₂的全固态对称电池在0.15 mAh cm⁻²电流下具有超过800小时的出色循环寿命，并且具有1.4 mA cm⁻²的高临界电流密度。

2）如此优异的电化学性能归因于在钠的重复沉积和剥离过程中电化学诱导的原位结晶到非晶（CTA）转变从界面传播到本体，从而导致更快的离子传输和优异的界面性能。

3）令人印象深刻的是，Na|Na₅SmSi₄O₁₂|Na₃V₂(PO₄)₃钠金属电池在4000次循环（6个月）内实现了卓越的循环性能，且没有容量损失。

这些结果不仅表明Na₅SmSi₄O₁₂是一种有前途的SE，而且还强调了CTA转变作为实现持久SSB的有前途机制的潜力。

参考文献

Sun, G., Lou, C., Yi, B. et al. Electrochemically induced crystalline-to-amorphization transformation in sodium samarium silicate solid electrolyte for long-lasting sodium metal batteries. Nat Commun 14, 6501 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-42308-0

https://doi.org/10.1038/s41467-023-42308-0