9月29日消息，一项发表于《科学报告》（Scientific Reports，Article in Press）的研究报道，通过铝取代策略可显著提升全固态钠电池正极材料Na5FeS4的性能：在铁位少量掺铝（Na5Fe0.95Al0.05S4）使表观离子电导率升至5.8×10⁻⁷ S/cm，高于未掺杂样品；全组态中最高测得2.9×10⁻⁶ S/cm，同时材料保持高容量与可逆运行。

技术路线上，研究团队以钠多硫化物为自助熔剂，将Na2S、Fe、Al、S在750°C常压氩气氛下加热5小时合成Na5Fe1−xAlxS4系列（x=0至1全覆盖）；电池构型为Na-Sn负极/β-Na3PS4固态电解质（室温离子电导率约5×10⁻⁵ S/cm）/复合正极，正负极分别以180/360 MPa压制、约75 MPa测试压力下于25°C、0.6-3.2 V区间评测。表征采用XRD、XPS与SEM-EDX确认晶体结构、元素态与分布。

行业背景方面，钠离子电池因钠资源丰富、成本低廉被视为大规模储能的重要候选，全固态化进一步以无机固体电解质替换液态电解液换取安全性与能量密度空间；Na5FeS4的容量主要来自硫的氧化还原，属于与硫化物固态电解质天然兼容的正极体系。该工作的价值在于证明微量铝取代这一低成本改性即可同步改善离子传输与容量表现，且钠、铁、硫、铝全部为丰产元素，避开了锂、钴、镍的资源和价格约束，为电网级储能电池的材料选型提供了新选项。 （来源：AZoM）