The Impact of Polymer Electrolyte Properties on Lithium-Ion Batteries
W niniejszym przeglądzie przedstawiono i zbadano różne rodzaje elektrolitów oraz ich właściwości elektryczne i mechaniczne w celu oceny ich wpływu na wydajność LIB. Zauważono, że składnik elektrolitu i rozpuszczalnik w elektrolitach polimerowych mają duży wpływ na przewodnictwo jonowe, migrację Li+, kontakt międzyfazowy między elektrolitem a elektrodą, właściwości mechaniczne i wydajność całej baterii.
Morfologia wbudowanych materiałów dodatkowych (nanocząstek, nanodrutów, nanowypełniaczy, soli itp. ) może przyczynić się do poprawy ścieżki transportu jonów, co zwiększa przewodnictwo litowo-jonowe. Podstawowe zrozumienie szlaków reakcji chemicznych i struktury elektrolitu ułatwiłoby wprowadzanie innowacji w akumulatorach. Strukturalne, elektrochemiczne i mechaniczne właściwości nowych obiecujących materiałów powinny być badane z wyprzedzeniem pod kątem zastosowania w zaawansowanych akumulatorach litowo-jonowych.
Zachowanie elektrochemiczne jest nierozerwalnie związane ze strukturą. Stałe elektrolity polimerowe na bazie IL wydają się być obiecującym materiałem do długoterminowych akumulatorów litowo-jonowych, mimo że wykazują niską przewodność jonową, ale wykazują więcej zalet niż konwencjonalne elektrolity węglanowe, takie jak dobre bezpieczeństwo, stabilność, dobra wydajność elektrochemiczna, dobra stabilność mechaniczna i zwiększona gęstość energii.
Ponieważ elektrolity stałe wykazują niską przewodność jonową, ILs stosowane w SPE zwiększają ich przewodność. W przypadku baterii, materiały porowate wydają się oferować dobre właściwości pod względem przewodnictwa jonowego litu, bez wycieków i z niską rezystancją interfejsu, a LIB na bazie żelu wykazują dobrą wydajność roboczą, długą żywotność i wysoką gęstość energii.
Dobre elektrolity polimerowe muszą charakteryzować się wysoką przewodnością, bezpieczeństwem, wysoką stabilnością mechaniczną i termiczną oraz łatwością tworzenia warstw.