在向更安全、能量密度更高的固態電池過渡的過程中,聚合物-陶瓷復合電解質提供了一種同時實現高鋰離子電導率和增強機械穩定性的有效途徑。盡管對聚合物-陶瓷復合電解質進行了大量研究,但對于聚合物或陶瓷是否對這種復合電解質的組成離子電導率產生積極影響,甚至界面是阻擋層還是高導電鋰離子通道,仍存在分歧。通過對過去三十年在該領域收集的數據進行徹底和批判性地分析,麻省理工學院Bilge Yildiz、Jennifer L. M. Rupp提出了鋰通過聚合物、陶瓷或其界面傳導的論點。
本文要點:
1) 一些陶瓷-聚合物復合材料具有高的電導率不能僅由陶瓷相來解釋,有證據支持聚合物相中的鋰離子電導率符合與陶瓷接觸的界面增加理論。其潛在機制包括增加自由體積、降低結晶度和調節聚合物中的路易斯酸堿效應。
2) 該領域的未來工作需要更定量地了解這些因素,并調整陶瓷表面化學和形態,以在聚合物相中獲得有針對性的結構修飾。
Sara Catherine Sand et.al A critical review on Li-ion transport, chemistry and structure of ceramic–polymer composite electrolytes for solid state batteries Chem. Soc. Rev. 2024
DOI: 10.1039/D4CS00214H
https://doi.org/10.1039/D4CS00214H