薄膜固态电解质在钠离子固态电池中的应用进展

何开源1，陈其强1，黄敬尧1，成媛媛2（1.中国地质大学（北京）材料科学与工程学院；2.中国地质大学（北京）数理学院）

摘要：随着全球能源结构转型加速，开发高安全、低成本、可持续发展的储能技术成为迫切需求。钠离子电池因钠资源丰富、成本低廉及宽温区适应性等优势，被视为下一代储能体系的重要候选者，但其仍面临体积能量密度低、循环寿命不足及钠枝晶生长等瓶颈。薄膜固态电解质通过替代液态电解液，可显著提升电池安全性、抑制枝晶生长并提高能量密度，成为解决上述问题的关键路径。系统综述了薄膜固态电解质在钠离子固态电池中的最新研究进展，从离子传输机制出发，对比分析了固态电解质与传统液态体系的差异；深入探讨了钠离子特性、界面兼容性及材料设计中的关键挑战；分类评述了氧化物、硫化物、卤化物及有机－无机复合电解质的性能优化策略。研究结果表明，NASICON型氧化物电解质通过元素掺杂可显著提升离子电导率（达5.27ms/cm），硫化物电解质（如Na3PS4）展现高室温离子电导率（32ms/cm），而有机－无机复合材料兼具柔韧性与低成本优势。然而，薄膜固态电解质的实际应用仍受限于离子迁移速率低、界面阻抗高及制备工艺复杂等挑战。未来需通过元素掺杂、界面工程、新型材料开发（如金属玻璃型、碳基材料）及规模化制备工艺优化，推动薄膜固态电解质在钠离子电池中的商业化应用，为实现高效、安全、可持续的储能技术提供重要支撑。

关键词：固态电解质；钠离子电池；电解质材料；应用进展