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固態(tài)鈉電池（SSNBs）前景廣闊，但也存在幾個主要問題，如固態(tài)電解質(zhì)/電極界面的高界面電阻和鈉金屬枝晶的生長。

圖1.?壓電夾層表征

北京理工大學(xué)金海波、趙永杰、王成志等提出了一種用于Na₃Zr₂Si₂PO₁₂(NZSP)固態(tài)電解質(zhì)的壓電夾層設(shè)計，以解決上述問題。研究顯示，涂覆在NZSP上的兩種典型壓電薄膜（AlN和ZnO）作為夾層，可產(chǎn)生局部應(yīng)力誘導(dǎo)場，從而緩解界面電荷聚集耦合應(yīng)力集中并促進鈉的均勻沉積。研究結(jié)果表明，具有匹配模量、高納-粘附性和足夠壓電性的夾層（ZnO）可以提供一個有利的界面相。

圖2.?半電池性能

結(jié)果，ZnO涂層NZSP（ZnO-NZSP）實現(xiàn)了極低的界面電阻，30℃時為91 Ω cm²，0℃時為239 Ω cm²，均低于裸NZSP（0℃時為232 Ω cm²，0℃時為1604 Ω cm²）。此外，ZnO-NZSP還能在0℃和30℃下的沉積/剝離循環(huán)中分別實現(xiàn)85小時和 4900小時的無枝晶鈉沉積?；贜a₂MnFe(CN)₆的全電池在30℃下循環(huán)1600次后容量為125 mAh g^-1；在0℃下循環(huán)500次后容量為90 mAh g^-1，容量保持率高達81%，進一步體現(xiàn)了其卓越的負(fù)極性能。

圖3.?全電池性能

Piezoelectric Interlayer Enabling a Rechargeable Quasi-Solid-State Sodium Battery at 0°C. Advanced Materials 2023. DOI: 10.1002/adma.202309298

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北理AM：壓電夾層助力準(zhǔn)固態(tài)鈉電池0℃運行

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