β-氧化鋁（beta-alumina）
/ BAY-tuh uh-LOO-mih-nuh /
β-氧化鋁是陶瓷界最有名的命名烏龍之一。當它最初在氧化鋁生產中被發現為一種相、並以 X 射線研究時，看起來就像氧化鋁（Al2O3）的又一種晶形，於是被標為「beta」多形體。它根本不是：它是一種鋁酸鈉，而它成名的全部理由，是它是極佳的鈉離子導體。結構是關鍵——想像剛硬、緻密堆疊的氧化鋁厚板（稱為尖晶石塊，spinel block）像大樓樓層般層層相疊，而在它們之間夾著鬆散開放的「導電平面」，鈉離子可在其中近乎自由地二維滑動。
剛硬的尖晶石塊撐住整個骨架、本身不導電；稀疏的導電平面僅由少數幾根氧柱橋接、開放到讓其中的鈉離子行為像二維液體。beta 相常見的近似組成是 Na2O 乘 11 Al2O3，而與之密切相關、更優異的 beta''-氧化鋁則約為 Na2O 乘 5 到 6 Al2O3，並以少量氧化鋰或氧化鎂穩定。鈉離子導電率在約 300 度 C 達約 0.2 到 0.3 S/cm——高到足以讓真實電流穿過一道固態陶瓷牆。
而這正是它的用途：beta''-氧化鋁是鈉硫電池與 ZEBRA（鈉-氯化鎳）電池的固態電解質，兩者都在約 300 度 C 的高溫運作，一片薄 beta''-氧化鋁管的一側是熔融的鈉、另一側是另一反應物。這片陶瓷必須緻密且氣密，讓兩者除了以鈉離子穿牆的形式外絕不相混。它提醒我們：機能陶瓷的性質來自它的顯微組織與晶體構造，而非來自一個簡單的化學名稱——而歷史留下的名字一旦黏住，就幾乎撕不下來。
在鈉硫電池中，一根薄薄的 beta''-氧化鋁管內裝熔融的鈉、外圍熔融的硫。放電時，鈉離子離開熔融金屬、穿過陶瓷的導電平面奔向硫，而電子則為負載供電——這是一個電解質為固態陶瓷、電極卻是液體的電池。
β-氧化鋁：剛硬的氧化鋁厚板之間，跑著一條條鈉離子「快速道路」。
儘管名字如此，β-氧化鋁並不是 Al2O3 的多形體——你無法用純氧化鋁做出它，它需要鈉。日常使用的導體 beta''-氧化鋁，是與原本 beta-氧化鋁不同、導電更佳的另一相，而非只是排版上的變體。