在全球能源转型与锂资源供应紧张的背景下，钠离子电池因其原料丰富、成本低廉，被认为是大规模储能领域的重要替代技术。其中，固态钠离子电池采用固态电解质替代传统有机电解液，兼具高安全性和高能量密度，已成为下一代储能体系的研究热点。然而，固态电解质较低的室温离子电导率、电极-电解质界面兼容性差及钠枝晶生长等问题，严重制约了其商业化进程。系统梳理固态钠离子电池的基础理论、关键挑战与发展前景，对推动其实际应用具有重要意义。
贵州大学马俊和付林联合在Chemistry – A European Journal上发表综述文章，系统总结了固态钠离子电池的基础理论、关键技术挑战及未来发展方向。文章从工作原理、电极材料与固态电解质等方面构建理论框架，聚焦于固态电解质改性策略，深入探讨了离子掺杂、表面包覆、复合电解质构建等界面工程方法，并对固态钠离子电池的产业化路径提出前瞻性展望。
文章以“理论–挑战–策略–展望”为主线，系统梳理了固态钠离子电池的基础科学问题与关键技术瓶颈，为电解质设计与系统优化提供了清晰的研究路径。
展示了典型的“摇椅式”充放电机制，钠离子在正负极间迁移完成能量存储与释放，固态电解质作为离子传导介质兼隔膜，结构紧凑且安全性高。
通过对氧化物、硫化物、聚合物等电解质在离子导率、稳定性、机械性能等方面的比较，指出各类电解质的优势与适用场景，为针对性开发提供依据。
展示了基于聚合物、无机及复合固态电解质的固态钠电池在平均电压与容量方面的分布情况，显示出复合电解质在平衡多项性能指标方面的潜力。
论文信息
Solid-State Sodium-Ion Batteries: Theories, Challenges and Perspectives
Hanjie Si, Jun Ma, Xiao Xia, Qingmei Wang, Shuo Geng, Lin Fu
Chemistry – A European Journal
DOI: 10.1002/chem.202403247
