锂电池用全固态聚合物电解质的研讨进展

现在大规模商业化的锂二次电池遍及选用有机碳酸酯类的液态电解质，易走漏、易燃烧、易爆破等安全疑问限制了该类电解质的进一步使用。

全固态聚合物电解质(all-solid-statepolymerelectrolytes，ASPEs)电池具有安全性能好、能量密度高、工作温度区间广、循环寿命长等长处，是锂离子电池范畴的研讨热门之一。ASPEs一般还具有优异的力学性能，能够极好地按捺锂金属电极在充放电过程中的枝晶成长，所以在锂金属电池范畴也具有十分重要的使用远景。

研讨较多的几种ASPEs系统，包含聚氧化乙烯(PEO)基系统、聚碳酸酯基系统、聚硅氧烷基系统、聚合物锂单离子导系统统。

PEO基ASPEs是研讨最早且研讨最多的一类ASPEs资料，但其高结晶性造成室温Li+搬迁艰难、离子电导率低一级疑问，所以研讨人员研发了一系列下降PEO结晶度、提高系统离子电导率的改性手法。

聚碳酸酯基ASPEs主链构造中含有强极性碳酸酯基团并且室温无定形态，使得锂盐更简单解离，且室温离子电导率一般较PEO基要高，是比较有潜力的PEO基ASPEs代替资料。

除了碳链聚合物，玻璃化转变温度较低的聚硅氧烷基ASPEs系统也由于其较高的离子电导率遭到研讨人员重视。

在锂电池充放电过程中，Li+才是有效载荷子，电解质中阴离子的搬迁会添加电解质系统的浓差极化，所以阴离子不发生搬迁、Li+搬迁数接近于1的聚合物锂单离子导体也是一类具有研讨价值的ASPEs资料。

对于全固态聚合物电解质的使用远景及将来开展方向，PEO基系统的研讨要点在于开展有机-无机复合系统、聚碳酸酯基系统的研讨要点在于开展与其它聚合物的共混系统、聚硅氧烷基系统的研讨要点在于增强系统力学性能、聚合物锂单离子导系统统的研讨要点在于设计离子电导率更高的新式聚阴离子锂盐。