导言

　　在全球能源结构加速转型的当下，固态钠金属电池凭借高安全、低成本、钠资源丰富的核心优势，成为下一代大规模储能与动力电池的核心赛道。而NASICON型固态电解质，更是凭借优异的热化学稳定性与机械强度，被视作固态钠电池的 “理想核心材料”。

　　但长期以来，高晶界阻抗、钠负极界面相容性差、钠枝晶易穿透三大难题，像三道枷锁，牢牢限制了NASICON电解质的实际应用，成为固态钠电池产业化的“卡脖子”瓶颈。

　　正文

　　近日，东莞市新型储能创新联合体核心科研团队--电子科技大学广东电子信息工程研究院（简称“电研院”）吴孟强教授、方梓烜副教授、张明博士团队在能源领域顶尖期刊《Journal of Energy Chemistry》（IF:14.9）发表了题为“In-situ grain boundary vitrification-brazing strategy for high-performance solid-state sodium-metal batteries”的最新研究，首创“原位晶界玻璃化钎焊”策略，通过精准调控Al3+固溶度极限，在晶界原位构筑兼具高离子导电性、高电子绝缘性与亲钠性的非晶界面相，一举攻克NASICON电解质的多重困境，实现固态钠电池性能跨越式提升。

　　研究思路：调控Al3+固溶度，原位构筑晶界非晶相

　　团队依据晶体化学尺寸匹配规律，选取Al3+作为掺杂元素，精准调控其在NASICON晶格中的固溶度极限：

　　1.Al3+含量低于固溶度时，替代晶格中的Zr4+，引入额外Na+提升载流子浓度，优化体相离子传输；

　　2.Al3+含量超过固溶度时，过量离子向晶界偏析，与[SiO4]4-发生共晶反应，原位形成富Al-Si的非晶界面相；

　　3.该非晶相可填充晶界空隙、连接晶粒，同时具备电子绝缘性与亲钠性，能够抑制电子泄漏，提升电解质与钠负极的界面相容性。

　　图1 原位晶界玻璃化钎焊策略示意图

　　关键性能数据

　　图2 界面稳定性与电化学表征

　　电池电化学性能

　　图3 对称电池与全电池的电化学性能

　　研究价值

　　本研究通过调控固溶度极限实现原位晶界改性，实现了NASICON电解质离子电导率、晶界特性、电极界面稳定性的协同优化，为多晶氧化物固态电解质的晶界工程设计提供了新方法。该策略具备一定通用性，可拓展应用于LATP、LLZO等其他固态电解质体系，为高性能固态钠电池的研发与应用提供了技术参考。

　　本研究由电子科技大学材料与能源学院、四川省能源信息材料重点实验室、电研院共同完成，电子科技大学材料与能源学院2023级硕士研究生何远为论文第一作者，吴孟强教授、方梓烜副教授、张明博士为论文共同通讯作者，研究工作得到四川省自然科学基金、东莞市创新联合体等项目的支持。

　　论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jechem.2026.03.007