近期，南昌航空大学动力与能源学院（绿色通用航空动力江西省重点实验室）刘智勇、孙海俊老师携手西安理工大学还有西北工业大学的科研人员，在钙钛矿离子导体领域拿下了大成果。他们搞了个很厉害的技术，就是精确调整NaNbO3这种陶瓷材料中A位的非化学计量比，把这玩意儿的“缺陷类型—氧八面体畸变—离子通道”给搞活了，弄出了一种新型陶瓷。这种陶瓷既能让离子传导起来，又能给它们指定个方向，传导速度也很快。这个发现，对固态电池研发来说那是个全新的路子。他们在《自然·通讯》上发了论文。 航空发动机里的传感器和航天器的燃料电池对材料要求特别高，得在大温差、剧烈振动的环境里，让特定的离子走得又准又快。可传统的钙钛矿材料有个毛病：晶格太硬，通道大小固定死了，没法变；光调一种缺陷又不行，总是解决不了“跑得多快”跟“结构稳不稳”这对矛盾。 这时候刘智勇他们就出手了。他们靠着在能源动力上的底子，用XRD精修、高分辨TEM还有阻抗谱分析这些技术手段，把钙钛矿NaNbO3基陶瓷里面的门道给捅破了。他们发现钠元素的含量变化是关键。钠含量少了的时候，晶格里就会空出个位置来，NbO6氧八面体就会被压缩变形；钠离子多了呢，就会有多余的钠原子挤进来，NbO6又会被拉平倾斜。这样一来，Na-O-Na和Na-O-Nb这两个网络之间的缝隙就能被精确控制住，给钠离子开了条低阻力的路。这种“缺陷决定构型，构型适配传输”的逻辑把氧离子和钠离子的路径都给按需设计好了。 而且这种Pbma正交相的结构在宽温域下都很稳定，不怕高温来回折腾或者温差太大裂开了。这正好能满足航空发动机那种高温环境还有深空探测器温差大的要求，符合未来航空航天能源发展的需要。