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作者：张万星;刘立敏;周晓亮;徐瑶;郭炜琳;张硕;
单位：西南石油大学化学化工学院;
摘要：离子导体陶瓷材料的高断裂强度和优异热稳定性对于解决目前困扰碱金属电池发展的热失控问题具有重要意义，但其在室温下表现出的较高离子传输阻力限制了全固态电池的实际性能。以Na-β"-Al_2O_3(SBA)这一具备独特层状二维Na~+传导结构的离子导体陶瓷为研究对象，通过合成具备“微弹性”特点的LaNbO_4陶瓷作为第二相来对SBA的晶粒间隙进行填充修饰，以改善SBA在室温下的离子传导性能。结果表明，0.50 wt.%的LaNbO_4掺入量对SBA的提升效果最佳，修饰后的SBA室温离子电导率达到了2.061 mS·cm~(-1)。对应的活化能也从纯相SBA的0.1714 eV降低到了0.1545 eV。陶瓷横截面的SEM图像表明，合适比例的LaNbO_4掺入不仅提高了SBA的烧结致密度，也改善了SBA的晶体生长趋势，因此修饰后的SBA的阻抗值发生了降低。在室温全固态对称钠电池的恒流循环实验中，使用掺杂SBA组装的对称电池能够以更低的电压运行也从实验层面上印证了上述观点。
关键词：离子导体陶瓷;;全固态电池;;Na-β"-Al_2O_3;;LaNbO_4;;掺杂修饰
基金资助：国家自然科学基金(22075231);; 国家重点研发计划(2021YFB4001502)
