固态电解质中的聚合物复合体系研究进展
董常熠,于德梅(西安交通大学化学学院)
摘要:固态聚合物电解质因其质量轻、柔性好,且与电极材料接触良好、界面阻抗小,成为开发新一代高能量密度、高安全性乃至高柔韧性电化学器件的潜在材料,近年来获得了广泛关注。但因其离子电导率低、力学性能差等缺陷也成为限制其进一步商业化的关键问题。通过交联、共混、共聚等手段组成聚合物的复合体系有可能很好地解决这些问题,因此本文首先对聚合物中的离子导电机理进行了简要介绍,旨在从原理的角度阐释上述问题的解决策略;随后综述了近年来多种聚合物基复合电解质在电化学器件中的应用以及改性策略。最后对复合固态聚合物电解质目前面临的基础研究和实际应用问题进行了讨论,给出了解决这些问题的建议,以期为新型聚合物复合固态电解质的设计与制备提供新思路。
关键词:固态电解质;聚合物;复合体系;结构;性能
目录介绍
1 固态聚合物电解质导电机理
1.1 晶体空位扩散模型
1.2 非晶区扩散模型
1.3 自由体积模型
2 固态聚合物复合体系
2.1 多离子导电聚合物复合体系
2.1.1 聚氧乙烯(PEO)基聚合物电解质
2.1.2 聚丙烯腈(PAN)基聚合物电解质
2.1.3 聚乙烯醇(PVA)基聚合物电解质
2.1.4 其他种类离子导电聚合物基电解质
2.2 单离子导电聚合物复合体系
2.2.1 有机高分子型
2.2.2 有机无机杂化型
2.2.3 阴离子受体型
2.3 高介电常数聚合物复合体系
3 结束语
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