Viss cietais polimēru elektrolīts litija jonu akumulatoram

iStock-808157766.oriģināls

Ķīmiskā enerģija cilvēkiem ir kļuvusi par neaizstājamu enerģijas uzkrāšanas metodi.Pašreizējā ķīmisko akumulatoru sistēmālitija akumulatorstiek uzskatīts par visdaudzsološākoenerģijas uzkrāšanaierīce, pateicoties tās augstajam enerģijas blīvumam, ilgam ciklam un bez atmiņas efekta.Pašlaik tradicionālajās litija jonu baterijās tiek izmantoti organiskie šķidrie elektrolīti.Lai gan šķidrie elektrolīti var nodrošināt augstāku jonu vadītspēju un labu saskarnes kontaktu, tos nevar droši izmantot metāla litija sistēmās.Tiem ir zema litija jonu migrācija, un tie ir viegli noplūduši.Tādas problēmas kā gaistošas, viegli uzliesmojošas un slikta drošība kavē litija bateriju turpmāko attīstību.Salīdzinot ar šķidriem elektrolītiem un neorganiskiem cietajiem elektrolītiem, pilnībā cietajiem polimēru elektrolītiem ir labas drošības īpašības, elastība, viegla apstrāde plēvēs un lielisks saskarnes kontakts.Tajā pašā laikā tie var arī kavēt litija dendrītu problēmu.Šobrīd tam ir pievērsta liela uzmanībaPašlaik cilvēkiem ir augstākas un augstākas prasības litija jonu akumulatoriem attiecībā uz drošību un enerģijas blīvumu.Salīdzinājumā ar tradicionālo šķidro organisko sistēmu litija jonu baterijām, pilnībā cietvielu litija akumulatoriem šajā ziņā ir milzīgas priekšrocības.Cietvielu polimēru elektrolīti, kas ir viens no cietvielu litija akumulatoru pamatmateriāliem, ir viens no svarīgākajiem pilnvielu litija akumulatoru pētījumu attīstības virzieniem.Lai komerciāliem litija akumulatoriem veiksmīgi pielietotu visu cietvielu polimēru elektrolītus, tam jāatbilst šādām prasībām. Vairākas prasības: jonu vadītspēja istabas temperatūrā ir tuvu 10-4S/cm, litija jonu migrācijas skaitlis ir tuvu 1, izcilas mehāniskās īpašības, elektroķīmiskais logs tuvu 5 V, laba ķīmiskā termiskā stabilitāte un videi draudzīga un vienkārša sagatavošanas metode.

Sākot no jonu transportēšanas mehānisma pilnībā cietos polimēru elektrolītos, pētnieki ir veikuši lielu modifikācijas darbu, tostarp sajaukšanu, kopolimerizāciju, viena jona vadošo polimēru elektrolītu, augstas sāls polimēru elektrolītu izstrādi, plastifikatoru pievienošanu. organisko/neorganisko kompozītu sistēmu savienošana un izstrāde.Pateicoties šiem pētījumiem, ir ievērojami uzlabota pilnībā cietā polimēra elektrolīta kopējā veiktspēja, taču ir redzams, ka visu cieto polimēru elektrolītu, ko nākotnē varēs komercializēt, nedrīkst iegūt ar vienu modifikācijas metodi, bet gan vairākkārt. modifikācijas metodes.Savienojums.Mums ir rūpīgāk jāizprot modifikācijas mehānisms, jāizvēlas piemērota modifikācijas metode nepareizajam gadījumam un jāizstrādā pilnībā ciets polimēra elektrolīts, kas patiešām atbilst tirgus vajadzībām.


Izlikšanas laiks: 2021. gada 24. septembris