近日，我室研究生梁波（第一作者）和焦清副研究员（通讯作者）在Journal of the American Ceramic Society期刊上发表了题为“Preparation and characterization of 2Na₃SbS₄•Na₂WS₄ and 2Na₃SbS₄• Na₄XS₄ (X = Si, Ge, Sn) glass-ceramic electrolytes”的论文(106, 3199-3208, 2023 )。文章链接：https://doi.org/10.1111/jace.18974

       固态钠离子导电硫化物因其成本低且与电极接触良好而在商业固态可充电电池中展现出潜在的应用前景。 在本工作中，获得了电导率为1.55 mS cm⁻¹的硫化物钠离子导体2Na₃SbS₄⋅Na₂WS₄，其性能优于2Na₃SbS₄⋅Na₄XS₄(X=Si, Ge, Sn)体系。进一步探索热处理以提高玻璃的结晶度，2Na₃SbS₄·Na₂WS₄玻璃陶瓷电解质具有1.9 mS cm⁻¹的高电导率和0.24 eV的低活化能。380°C热处理后的高结晶度有利于Na⁺的迁移，并形成大量钠空位。 通过在2Na₃SbS₄⋅Na₂WS₄玻璃陶瓷电解质中掺杂W⁶⁺，从而提高了电化学性能。此外，2Na₃SbS₄⋅Na₂WS₄玻璃陶瓷电解质的空气稳定性随着退火温度的升高而单调下降，与纯Na₃PS₄电解质相比，380°C的热处理有效提高了电解质对空气的耐受性，并详细讨论了异价离子掺杂的起源和热效应对电化学性能的影响。

图1 480℃加热温度下的2Na₃SbS₄• Na₄XS₄ (X = Si, Ge, Sn)固态电解质粉末的 (a) XRD 图谱，(b) 拉曼图谱， (c) 模拟2Na₃SbS₄• Na₄XS₄ (X = Si, Ge, Sn) 和 (d) 2Na₃SbS₄•Na₂WS₄的晶体结构图。