固态解离：范德华材料中盐类解离实现通用超离子传导

《Nature Energy》：Universal superionic conduction via solid dissociation of salts in van der Waals materials

传统固态电解质设计受限于掺杂剂与晶格兼容性。研究人员通过卤化物范德华材料溶解盐类形成非晶态离子导体，发现73种材料中40种离子电导率超过10?3 S cm?1，可实现Li+/Na+/Ag+/Cu+传导，为快充电池、低温电池和4.8V高压电池提供新型电解质解决方案。

　　

传统无机固态电解质（Solid-State Electrolytes, SSEs）的设计方法通常通过掺杂超离子晶格实现，但始终受限于掺杂剂与主体晶格之间的兼容性约束。这项研究提出创新的固态解离（solid dissociation）策略，利用卤化物范德华（van der Waals, vdW）材料作为固态溶剂溶解盐类，形成非晶态离子导电固体。通过该方法，研究团队成功筛选出73种材料，其中40种材料展现出超过10^?3 S cm^?1的优异离子电导率，可高效传导锂离子（Li⁺）、钠离子（Na⁺）、银离子（Ag⁺）和铜离子（Cu⁺）。通过原子尺度分析溶剂与盐类的相互作用，研究人员揭示了实现固态解离的动态结构重排机制。在不同溶剂-盐组合中观察到一致的离子环境特征，证实了该体系中离子传输的普适性规律。与液态电解质的成分调控逻辑类似，固态解离策略允许针对特定应用场景定向设计固态电解质。基于此原理开发的原型电解质已成功应用于快充电池、低温电池和4.8伏高压电池体系，同时展现出优异的干室环境稳定性和成本优势。这项研究建立的固态解离平台为发展新一代固态电解质提供了多功能设计范式。