全固态钠离子电池以其丰富的资源及较低的成本有望应用于大规模储能领域,如何提升钠离子电解质的离子电导率是发展全固态电池需要解决的关键性问题之一。离子电导率受空位主导的硫化物Na3SbS4固体电解质材料具有较高的离子电导率和良好的界面稳定性,是构建高能量密度钠离子全固态电池理想的固体电解质材料。本研究通过阴/阳离子掺杂对Na3SbS4晶体结构进行优化,改变钠离子传输通道,构建钠离子空位,以期进一步提高其电导率。实验结果表明,所选用的掺杂离子可以有效地进入到Na3SbS4晶格中,电解质电导率得到提升;循环伏安测试结果表明,掺杂样品具有良好的电化学稳定性和较宽的稳定电压窗。样品的电导率得到显著提升，电导率分别达到了1．75mS/cm和1．05mS/cm，另外两样品球磨后电导率不变或略有下降，这可能是球磨导致样品内微晶分解所致。固体电解质的制备-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动液压滚圆机滚弧机图5(b)为掺杂量5电解质样品的循环伏安曲线，在测试电压－1～5V范围内，除了0V左右的对应于钠沉积和溶解的氧化峰和还原峰之外，没有出现其他的电流峰，说明在测试范围内电解质是稳定的，其稳定电压可达5V。本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com这类Se置换S掺杂电解质的电化学稳定性要优于之前报道的硒化物电解质［26-27］。图5Na3SbS4-zSez电化学性能F4结论本文通过引入不同的阴阳离子对Na3SbS4进行掺杂以改变其晶体结构，构建更适合钠离子传输的通道。非金属阳离子P掺杂增加电解质晶格常数减小，钠离子扩散通道变窄，电导率下降，但P掺杂能够提高电解质电化学稳定性;部分金属阳离子掺杂有利于在晶格内构建更多的钠离子空位，电导率得到提升，其中二价阳离子Mg和Yb掺杂效果要优于三价阳离子Al，Mg掺杂样品电导率最高，室温条件下可达0．52mS/cm，电导率高于未掺杂Na3SbS4样品;阴离子Se掺杂有利于扩大钠离子传输通道，同时掺杂改变了晶体结构，掺杂量为0．75时样品由四方相转变为立方相，室温电导率达0．54mS/cm;掺杂量为0．5的样品Na3SbS3．5Se0．5经球磨细化后，具有最高的离子电导率1．75mS/cm。样品经掺杂后，电导率虽然有所变化，但依然保持着良好的电化学稳定性，稳定电压窗口均可到5V。固体电解质的制备-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动液压滚圆机滚弧机本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com