由于钠具有高丰度，低标准还原电位（-2.71 V）和高理论比容量（1166 mAh/g）等优点，钠电池已经成为了大规模储能的有效解决方案之一。利用固态电解质（SSEs）代替广泛使用的有机液态电解质可以有效地解决抑制钠金属枝晶的生长，同时可以消除电极材料和有机电解液之间的副反应，从而获得优异的循环稳定性及安全性。

近日，中国科学院大连化学物理研究所氢能与先进材料研究部复合氢化物材料化学研究组的陈萍研究员、何腾研究员团队与美国国家标准与技术研究院的Hui Wu博士和南京航空航天大学的张腾飞教授，设计合成了一种新型金属有机化合物，作为传导钠离子的固态电解质，为全固态钠金属电池的发展提供了新策略。

作者通过咔唑和氢化钠反应制备咔唑钠（Na-CZ）及其四氢呋喃络合物（Na-CZ-nTHF，n=1，2，2.25）。与咔唑相比，咔唑钠及其络合物的XRD、¹H NMR和¹³C NMR都发生了明显的变化，表明了在反应过程中生成了新产物。咔唑中氮连结的活泼氢已经被钠取代，同时在咔唑钠吸收四氢呋喃后，其晶体结构也发生了改变。

作者成功解析了Na-CZ和Na-CZ-2.25THF的晶体结构。Na-CZ和Na-CZ-2.25THF晶体均属于正交晶系，但空间群和晶格参数有明显的差异。Na-CZ晶体所属的空间群为P2₁2₁2₁（NO. 19），而Na-CZ-2.25THF晶体的空间群是Pca2₁（NO. 29），同时四氢呋喃的引入使晶胞参数和晶胞体积明显增大。

采用交流阻抗谱对咔唑钠及其衍生物的电导率进行了测试。咔唑钠并未表现出离子传导性能，但是其络合物表现出快速的钠离子传导能力，即Na-CZ-1THF和Na-CZ-2THF的电导率在90℃下分别达到1.20×10^-4 S cm^-1和1.95×10^-3 S cm^-1，性能处于钠离子固态电解质前列。上述结果表明引入中性分子从而提高离子电导率的策略的有效性，也为后续固态电解质材料的设计提供了新的思路。此外，该钠离子固态电解质有效地抑制了钠枝晶生长，实现了钠金属对称电池的长循环稳定性能（>400 h），展现出优异的界面稳定性和对Na电极的兼容性。同时，该类材料成本低、易于合成、成型工艺简单，为全固态电池的开发提供有利的支持。