近日，我院青年教师张向丹博士在固态钠离子电池方面取得重要进展，相关成果以“无缝缝合氧化还原窗口实现高压弹性固体钠离子电池（Seamless Stitching of Redox Windows to Enable High-voltage Resilient Solid Sodium Ion Batteries）”为题，发表在顶尖期刊《能源环境材料》（Energy & Environmental Materials，中科院分区一区，IF=13.443），张向丹博士为第一作者，河南工程学院为第一单位。

硫化物固体电解质Na₁₁Sn₂PS₁₂可以快速地传输钠离子，但其与高压正极、钠金属负极在电化学上兼容性较差，因此在固态钠离子电池中的应用受到限制。本工作设计了一种实现固体钠离子电池的有效方法，采用Na₁₁Sn₂PS₁₂作为固态电解质、采用涂覆的工艺制作NASICON型材料Na₃MnTi(PO₄)₃@C作为高压正极，组装成固态钠离子电池Na-Cu||SSEs||NMTP@C，此方法具有加工成本低和正极负载量高的优势，碳包覆的正极显著提高了电解质-正极界面的兼容性和完整性，固体钠离子电池表现出优异的倍率性能和循环稳定性。在室温下充电电压可达4.1 V，倍率为0.05 C时可获得128.7 mAh g^-1的放电比容量，倍率为0.1 C时经过长期循环后的容量保持率为82%。此外，本工作证明了这种固体钠离子电池甚至可以在零下10℃的温度下工作，而传统的液态电池则不能正常运行。这项工作为基于高可持续性和低成本的下一代高安全固体离子电池的制备提供了一种可靠的途径。

文：刘少辉 审核：辛长征