亚稳态钠硼氢化物固态电解质实现高载量厚电极全固态电池新突破

来自国际团队的研究人员针对钠固态电解质室温电导率不足的瓶颈，通过快速冷却技术稳定了亚稳态正交相氢化硼酸钠，获得30°C下4.6 mS cm?1的超高离子电导率。该材料使复合正极实现45 mgactive material cm?2的高载量，组装的Sn/NaCrO2全电池展现>3 mAh cm?2的可逆容量，为高能量密度ASSBs提供新策略。

　　

研究团队通过快速冷却结晶域的策略，成功稳定了具有高速钠离子传输能力的亚稳态正交相氢化硼酸钠（sodium hydridoborate）固态电解质。该材料在30°C时表现出4.6 mS cm^?1的超离子电导率，其独特阴离子团簇运动显著增加了可移动Na⁺数量而不改变活化能。通过与氯化物固态电解质包覆的正极匹配，实现了活性物质载量高达45 mg_{active material} cm^?2的厚电极设计，使全固态钠电池在室温及零下温度均保持优异性能。分子动力学模拟揭示其高电导率源于扩散优化的亚稳态阴离子框架动力学稳定机制。该研究为氢化硼酸盐（hydridoborates）及相关阴离子团簇化学体系提供了普适性的电解质设计策略，推动下一代高能量密度储能系统发展。