钠资源丰富、成本优势突出，钠离子电池在大规模储能等领域具有重要应用潜力。面向更高安全性和性能需求，全固态钠电池受到广泛关注，其中固态电解质的离子传输能力、界面稳定性及材料成本，是影响电池性能与应用前景的关键因素。非晶卤化物基固体电解质兼具较好的离子传输、耐氧化和机械形变能力，是全固态钠电池的重要候选材料。然而，现有钠基卤化物电解质仍面临室温离子电导率不足、部分高离子电导率体系依赖昂贵金属元素等问题。且非晶结构的设计思路仍不明晰，如何通过合理选择低成本前驱体、调控局域结构，实现离子传输性能与成本的平衡，是该领域的重要研究课题。

　　最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心清洁能源重点实验室E01组胡勇胜研究员、谢飞副研究员团队以低成本NaBF₄和ZrCl₆为前驱体，通过一步机械化学法制备了系列非晶卤化物固态电解质xNaBF₄–ZrCl₄。该思路基于B、Zr阳离子和F、Cl阴离子之间的热力学配位倾向性，在机械化学活化过程中，促使阳离子竞争配位并诱导阴离子重排，使[BF₄]四面体中的部分F进入Zr的配位，同时[ZrCl₆]八面体中的部分Cl进入B的配位，最终形成双重畸变多面体[ZrCl₆₋ₓFₓ]和[BF₄₋ₙClₙ]的非晶网络结构，有效促进了钠离子传输。所制备的固体电解质材料展现出1.01 mS/cm的高室温离子电导率，基于该电解质材料组装的全固态钠电池可在2.5-4.2 V电压范围内稳定循环400周，并表现出优异的低温容量保持率。基于阳离子竞争配位诱导阴离子重排，进而产生多面体畸变的有效策略，为低成本非晶卤化物固体电解质材料的源头设计提供了重要借鉴和指导。

　　该工作成果以“Dual-Polyhedral Distortion for Low-Cost Amorphous Halide Electrolytes with Improved Ionic Conductivity”为题发表在《Journal of the American Chemical Society》上，博士生朱泽文为本文第一作者。该工作得到了中国科学院“抢占科技制高点”重大任务（LDES150000），国家自然科学基金（52394170-52394174，22339001），中国科学院国际合作伙伴计划（005GJHZ2023021MI），和第十届中国科协青年人才托举工程等项目的支持。

　　文章链接：
https://doi.org/10.1021/jacs.6c04535

图. 双多面体畸变示意及非晶卤化物固态电解质的结构与离子输运性能