Abstrak
Elektrolit keadaan padat (SE) klorida dan fluorida menunjukkan perbedaan yang sangat kontras dalam konduktivitas ionik dan sensitivitas terhadap kelembapan. Mengingat faktor-faktor yang saling bertentangan ini, kami memperkenalkan SE berbasis NaCl yang diperkuat oleh α-AlF3 mesopori (dilambangkan sebagai HS-AlF3), yang mengarah ke arsitektur halida heterostruktur, yang disebut sebagai NHxy (di mana x/y menunjukkan rasio massa NaCl terhadap HS-AlF3). Dispersi tinggi NaCl dan HS-AlF3 selama proses mekanokimia memungkinkan pembentukan struktur dan nanodomain yang rusak dan amorf dalam NHxy bersama dengan efek substitusi anion F-Cl pada batas butir. Faktor-faktor ini secara kolektif mendorong transpor ion Na dalam NHxy, khususnya di sepanjang heterostruktur berbasis NaCl dengan AlF3 dan NaF. Kelas SE ini mencapai konduktivitas ionik tinggi yang mendekati 10-4 S/cm pada suhu 30 °C. Secara khusus, NH54 menunjukkan stabilitas udara jangka panjang yang sangat baik pada kelembaban relatif 35%, mempertahankan konduktivitas ion yang tinggi tanpa degradasi. Biaya bahan baku elektrolit berbasis Na ini kurang dari $10 USD/kg jika mempertimbangkan produksi dalam skala besar. Sel simetris Na//Na yang sesuai menunjukkan siklus stabil selama sedikitnya 1000 jam pada 0,1 mA/cm2. Sel Na//Na3V2(PO4)3 yang dirakit dengan NH54 setelah terpapar udara menunjukkan umur panjang yang luar biasa, mempertahankan lebih dari 400 siklus pada suhu 60 °C. Sel Na/NH54/FeF3 tipe konversi menghasilkan kapasitas tinggi sebesar 500 mAh/g.
Elektrolit Padat Halida Heterostruktur Mesopori yang Disempurnakan dengan Stabilitas Udara Tinggi dan Kelimpahan Tinggi untuk Baterai Logam Natrium yang Berkelanjutan
