Journal of Advanced Ceramics

导读

全球能源需求持续攀升，正加速促使世界从化石燃料时代向可再生能源新时代转型。尽管可再生能源因自身清洁和可再生特性备受推崇，但其在能源供应不稳定性及能效低制约了广泛应用。为突破这些瓶颈，开发高性能储能设备及技术尤为迫切。锂离子电池（LIBs）和钠离子电池（SIBs）等可充电金属离子电池已成为能源存储领域的研究焦点，但在容量、稳定性及可持续性等方面仍面临挑战。采用高熵策略有望实现电池性能的精准调控，突破材料固有限制。

本文系统阐述了高熵或成分无序在材料电化学性能上的影响和优势，旨在深入理解高熵策略的作用机制。本文首次详细整理并分析了高熵策略在NASICON型电池材料（包括阴极、电解质、阳极）中的最新进展，全面阐述了高熵策略对材料内部晶格结构、界面、传输动力学和离子电导率的显著影响，并指出了当前基于高熵策略设计NASICON型电池所面临的挑战。本综述在展望未来技术突破的同时，提供了客观公正的评价以及切实可行的改进建议。

文章亮点

高熵材料因其独特的性能调控能力和多元素协同效应，在储能领域展现出重要应用前景。尽管已有综述从核心效应角度探讨了高熵材料在电池体系（阴极/阳极/电解液）中的普适性规律，但仍存在显著研究空白：在材料体系方面，现有研究过度集中于岩盐、层状氧化物等传统阴极材料，而对具备三维离子通道优势的NASICON型高熵材料尚未深入解析；在机理研究层面，电解质方向多聚焦液态体系的高熵溶剂化行为，忽视了对无机固态氧化物电解质（尤其是NASICON型）中成分无序与电化学性能关联机制的规律性总结。

本文突破现有综述框架，建立NASICON型高熵材料系统化分析体系：（1）从原子尺度阐明成分无序对材料晶格畸变、界面重构及离子传输动力学的调控机制，揭示高熵策略提升电化学性能的本质规律；

（2）跨维度整合阴极、电解质、阳极中NASICON型高熵材料的最新研究进展，通过典型案例验证其协同优化电极-电解质界面稳定性和离子电导率的独特优势；

（3）为解决NASICON体系固有的晶格应力累积、循环衰减等问题提供了一条可行性方法。该综述将为开发新一代高稳定性、高能量密度的高熵储能器件奠定了理论基础。

作者及研究团队简介

李油玫（第一作者），电子科技大学材料与能源学院科研助理。

张明（共同第一作者），电子科技大学博士研究生。

吴津田，四川轻化工大学材料科学与工程学院讲师。

方梓烜（通讯作者），电子科技大学副教授。

徐自强（通讯作者），电子科技大学研究员。

吴孟强（通讯作者），电子科技大学教授。

Cite this article:

Li Y, Zhang M, Wu J, et al. Advancing NASICON-type materials through high-entropy strategy: Synthesis and applications. Journal of Advanced Ceramics, 2025, 14(5): 9221079. https://doi.org/10.26599/JAC.2025.9221079

广而告之

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