실온에서 전례 없는 전도성을 가진 나트륨 이온 황화물 고체 전해질

초록 고체 전해질은 고체 상태 충전 가능한 배터리를 가능하게 하는 핵심 소재로, 이는 안전성과 에너지 밀도 문제를 해결할 수 있는 유망한 기술입니다. 여기에서 우리는 기준 전해질인 Li 10 GeP 2 S 12 보다 우수한 전도성을 가지는 황화 나트륨 이온 전도체 Na 2.88 Sb 0.88 W 0.12 S 4를 보고합니다. Na 3 SbS 4의 안티모니를 텅스텐으로 부분 치환하면 나트륨 공극이 생기고 사면체에서 입방체 상으로의 전이가 발생하여 소결체 Na 2.88 Sb 0.88 W 0.12 S 4의 최상의 실온 전도성 32 mS cm −1을 초래합니다. 또한, 이 황화물은 습한 환경에 대한 안정성과 일반적인 산화물 나트륨 이온 전도체보다 훨씬 낮은 소결 온도에서의 밀도 증가 등 추가적인 장점을 가지고 있습니다(>1000 °C). 빠른 나트륨 이온 전도체의 발견은 높은 안전성, 비용 효율성, 대용량 에너지 및 전력 밀도를 갖춘 고체 상태 충전 가능 배터리 기술에 대한 지속적인 연구를 촉진합니다.