基于氧化物固态电解质的全固态金属电池具有更高的安全性和能量密度。但是，金属电极与固态电解质之间的不良接触以及由此引发的界面问题严重阻碍了固态电池的实际应用。近日，天津理工大学的王达健、毛智勇研究团队提出了一项室温超声波焊接策略，以改善钠金属与Na3Zr2Si2PO12氧化物固体电解质之间的接触。

超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面使其相互摩擦进而结合，在金属和陶瓷的焊接结合领域具有比较广泛应用。在这项工作中，作者采用超声波焊接技术在室温下短时间内实现了钠金属电极和Na3Zr2Si2PO12陶瓷电解质之间的牢固结合。超声波焊接构建 Na/Na3Zr2Si2PO12界面具有低的界面阻抗（~22.6 Ω cm2），且展现出了优秀的稳定性。紧密接触的界面使室温钠对称电池可在0.1~0.2 mA cm-2的电流密度下长时间稳定运行，显著提高其临界电流密度（0.6 mA cm-2），证明循环过程中钠金属可在界面处稳定地进行沉积和剥离。组装的UW-Na | Na3Zr2Si2PO12 | Na3V2(PO4)3电池可以稳定地循环超过900圈，并拥有89.81%的高容量保持率。这一工作展示了一种快速、方便、低成本的方法来构建碱金属负极和陶瓷电解质之间紧密结合界面，为解决固态金属电池中的界面问题提供了新的途径。

这项成果以天津理工大学作为独立完成单位在近期发表在Nature Communications 上，通讯作者为毛智勇副教授，文章的第一作者是天津理工大学博士研究生王欣欣。

来源：X-MOL