随着电网规模储能技术和电迁移率的迅速发展，人们开始积极寻找基于丰富且低成本元素的锂离子电池替代技术。钠离子电池因其天然丰富性、低价格以及良好的电化学性能而成为锂离子电池的有力竞争者[1]、[2]。如今，全固态钠离子电池（AS3IBs）因更高的安全性和理论能量密度而备受关注[3]。这种安全性优势源于固态电解质的特性：它们无毒、不易燃且在宽温度范围内热稳定性良好[4]。相比之下，传统钠离子电池通常使用有机液态电解质，尽管其离子导电率高且成本低，但这些液态电解质存在安全隐患（如枝晶形成风险[5]、[6]），并且总能量密度较低。因此，开发高导电性的固态电解质对于AS3IBs至关重要。
特别是复杂的氧化物，由于具有结构多样性、优异的热/化学稳定性、可调的离子迁移路径以及易于合成等优点，吸引了越来越多的研究[7]、[8]、[9]。最近，我们利用晶体化学和蒙特卡洛方法对无机晶体结构数据库进行了高通量筛选，旨在发现新的钠导电聚合物阴离子氧化物[10]。含有过渡金属的聚合物阴离子氧化物因其诱导效应和高电化学稳定性而成为有前景的负极材料[11]。此外，聚合物阴离子材料中还存在许多高导电性的固态电解质，其中最著名的超离子导体之一是NASICON电解质Na2Zr2(PO4)2(SiO4)[12]。我们之前还发现了一种有潜力的材料tychite（Na6Mg2(CO3)4(SO4），根据量子化学计算，钠阳离子在其中的三维扩散迁移能垒低于0.2 eV[13]。在此次高通量筛选过程中，我们发现了一类新的导电材料Na2Ln(MoO4)(PO4)（Ln = Er, Y, Tb, Ho；M = Mo, W；空间群：Ibca），其在300 K时的离子导电率超过10-6 S cm-1。然而，这些化合物不适合作为负极材料，因为其中过渡金属处于最高氧化态；同时它们也可能作为固态电解质使用（其带隙大于4 eV[10]）。例如，我们之前通过理论和实验验证了已知固态电解质LiTa2PO8也可用作负极材料[14]。在本研究中，我们重点关注了基于计算数据表现最好的两种结构：Na2Ln(MoO4)(PO4)（Ln = Er, Y）。首先，我们使用更精确的从头算分子动力学（AIMD）方法计算了它们的离子导电率和钠离子的迁移路径，并探讨了将这些材料用于电池中的可能性，包括作为固态电解质或负极材料。
此前，这些化合物仅研究了其结构和光致发光性质[15]、[16]、[17]。实际上，这类化合物的结构基础早在很久以前就已奠定：1987年Ben Amara和Dabbabi首次合成了Na2Y(MoO4)(PO4并对其结构进行了表征[18]。随后Ryumin等人（2004, 2007年）[16]、[19]、[20]将研究范围扩展到Gd、Yb及更重的镧系元素（Tb–Lu），通过选择性湿化学分析确认了接近化学计量的组成，并建立了可靠的固态合成方法。所有Na2Ln(MoO4)(PO4)（Ln = Y, Tb–Lu）化合物均属于正交空间群Ibca（Z = 8），具有类磷灰石（如LnPO4）的层状结构[21]。该层状结构由LnO8、PO4和MoO4多面体沿bc轴交替排列组成，钠原子位于五配位位点，允许离子在(100)方向上实现二维扩散（图1）。
尽管已有这些结构和合成基础，但目前尚无研究探讨这些材料的电化学性质，尤其是Na+的导电性。本文首次实验研究了通过Ryumin等人固态合成方法制备的纯相Na2Er(MoO4)(PO4中的Na+传输行为。导电率通过25–700°C范围内的阻抗谱测量获得。我们的实验-理论结合方法不仅验证了高通量预测的快速Na+传导性，还填补了结构研究与功能评估之间的长期空白。
