物理化学学报 >> 2020, Vol. 36 >> Issue (5): 1905009.doi: 10.3866/PKU.WHXB201905009
所属专题: 钠离子储能材料和器件
收稿日期:
2019-05-02
录用日期:
2019-06-17
发布日期:
2019-06-24
通讯作者:
吴川
E-mail:chuanwu@bit.edu.cn
作者简介:
基金资助:
Guanghai Chen,Ying Bai,Yongsheng Gao,Feng Wu,Chuan Wu*()
Received:
2019-05-02
Accepted:
2019-06-17
Published:
2019-06-24
Contact:
Chuan Wu
E-mail:chuanwu@bit.edu.cn
Supported by:
摘要:
全固态钠离子电池具有资源丰富、安全性高等优势,作为未来大规模储能的重要选择而成为近年来先进二次电池前沿研究热点。钠离子硫系化合物电解质室温离子电导率高、弹性模量高、容易冷压成型,能增强电极/电解质界面接触、减小界面阻抗、缓冲电极材料在充放电过程中的应力/应变,是全固态钠离子电池的研究重点。本文对钠离子硫系化合物固态电解质的结构及性质进行了总结,讨论了硫系化合物电解质的本征特性、与电极的界面稳定性,并介绍了硫系化合物全固态钠离子电池的研究现状,最后分析了硫系化合物电解质面临的挑战及今后的发展方向。
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表1
钠离子硫系化合物固态电解质离子传导性能"
Types | Electrolyte | Structure | Conductivity @RT/(mS·cm?1) | Activation Energy/eV | Ref. |
Na3MS4 (M = P, Sb) | Na3PS4 | Cubic | 0.2 | 0.281 | |
Na3PS4 | Cubic | 0.46 | 0.198 | ||
Na2.94PS4 [D] | Cubic | 170 | - | ||
Na3PS4 | Tetragonal | 3.39 | 0.173 | ||
Na3SbS4 | Cubic | 1.05 | 0.22 | ||
Na3SbS4 | Cubic | 2.8 | 0.061 | ||
Na3SbS4 | Tetragonal | 3 | 0.25 | ||
Na3SbS4 | Tetragonal | 1.1 | 0.2 | ||
Na3SbS4 | Tetragonal | 0.1-0.2 | 0.27-0.35 | ||
Na3SbS4 | Tetragonal | 1.77 | 0.254 | ||
Doped-Na3MS4 (M = P, Sb) | Na3.125Si0.125P0.875S4 [D] | Cubic | 2.99 | 0.241 | |
Na3.0625Si0.0625P0.9375S4 [D] | Cubic | 1.66 | 0.242 | ||
Na3.0625Ge0.0625P0.9375S4[D] | Cubic | 0.54 | 0.28 | ||
Na3.0625Sn0.0625P0.9375S4[D] | Cubic | 10.7 | 0.171 | ||
Na2.9375PS3.9375Cl0.0625 | Tetragonal | 1.14 | 0.249 | ||
Na3.1Ge0.1P0.9S4 | Cubic | 0.212 | 0.21 | ||
Na3.1Ti0.1P0.9S4 | Cubic | 0.23 | 0.20 | ||
Na3.1Sn0.1P0.9S4 | Cubic | 0.25 | 0.18 | ||
Na3P0.62As0.38S4 | Tetragonal | 1.46 | 0.256 | ||
Na2.730Ca0.135PS4 | Cubic | 1.4 | 0.346 | ||
Na4?xSn1?xSbxS4 | Tetragonal | 0.2-0.5 | - | ||
Na4Sn0.67Si0.33S4 | - | 0.012 | 0.56 | ||
Na4[Sn0.67Si0.33]0.75P0.25S4 | - | 1.61 | 0.26 | ||
94Na3PS4·6Na4SiS4 | Cubic | 0.74 | 0.260 | ||
71Na3PS4?29NaI | Cubic | 0.014 | - | ||
Na3MSe4 (M = P, Sb) | Na3PSe4 | Cubic | 1.16 | 0.21 | |
Na3PSe4 | Cubic | 0.11 | 0.281 | ||
Na3SbSe4 | Cubic | 3.7 | 0.19 | ||
Na7P3X11 (X = S, Se) | Na7P3S11 [D] | Triclinic | 10.97 | 0.217 | |
Na7P3Se11 [D] | Triclinic | 12.56 | 0.213 | ||
Na10MP2S12 (M = Si, Ge, Sn) | Na10SiP2S12 [D] | Tetragonal | 10.28 | 0.229 | |
Na10GeP2S12 [D] | Tetragonal | 3.5 | 0.27 | ||
Na10SnP2S12 | Tetragonal | 0.4 | 0.356 | ||
Na11M2PS12 (M = Si, Ge, Sn) | Na11Sn2PS12 | Tetragonal | 3.7 | 0.383 | |
Na11Sn2PS12 | Tetragonal | 1.4 | 0.25 | ||
Na11M2SbS12 | Na11Sn2SbS12 | Tetragonal | 0.56 | 0.34 | |
Na11M2PSe12 | Na11Sn2PSe12 | Tetragonal | 3.04 | 0.28 | |
Others | Na10.8Sn1.9PS11.8 | Tetragonal | 0.67 | 0.307 |
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