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固態鈉電池已經獲得了相當大的興趣。然而，它們的電化學性能受到鈉金屬和無機固態電解質之間嚴重的界面阻力以及電解質內鈉枝晶生長的阻礙。

圖1 材料制備及表征

南開大學周震、鄭州大學唐賓等首次在無機固態電解質Na_3.2Zr_1.9Ca_0.1Si₂PO₁₂（NCZSP）的表面上引入一層均勻而緊密的SnF₂薄膜，以通過有效而直接的過程改善接觸。

具體而言，作者利用簡單的溶液滴注技術，通過SnF₂和Na金屬在Ca摻雜的NASICON固態電解質表面的原位轉化和合金化反應，創造了一個均勻和理想的復合導電層，其由Na_xSn合金和NaF組成。實驗和計算驗證了SnF₂作為固態鈉電池有效界面改性層的可行性，這種界面層增強了鈉金屬在NCZSP上的潤濕性，促進了快速的電荷轉移動力學，并確保了局部電流密度的均勻分布。

圖2 半電池性能

因此，Na/NCZSP的界面電阻從813顯著下降到5 Ω cm²，臨界電流密度急劇增加到1.8 mA cm^-2，而裸NCZSP僅為0.2 mA cm^-2。

對稱電池能夠在30℃下以0.2 mA cm^-2可穩定地循環1300小時，并表現出0.3和0.5 mA cm^-2的出色電流耐受性。此外，Na₃V₂(PO₄)₃/SnF₂-NCZSP/Na全電池顯示出優異的倍率性能和循環穩定性。事實證明，SnF₂誘導的夾層在改善界面接觸和抑制鈉枝晶的生長方面具有重要意義，從而促進了固態鈉電池的發展。

圖3 全電池性能

SnF2-Induced Highly Current-Tolerant Solid Electrolytes for Solid-State Sodium Batteries. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202306558

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周震/唐賓AFM：SnF2誘導復合導電層，助力低阻抗固態鈉電池

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