復合固態電解質有哪些?
由于固態鋰電池的發展需求,固態電解質的技術發展也在不斷的進步,目前固態電解質都有哪些呢?層狀聚合物-無機復合固態電解質、混合型聚合物-無機復合固態電解質、無機-液態復合固態電解質和框架材料-液態復合固態電解質。

1、層(ceng)狀(zhuang)聚合物(wu)-無(wu)機陶瓷復合固(gu)態電解(jie)質
由于無機(ji)陶瓷(ci)固(gu)態電(dian)(dian)解質(zhi)(zhi)與電(dian)(dian)極的界(jie)(jie)面接觸性能較(jiao)差(cha),且(qie)容易發生(sheng)副反(fan)應,導致界(jie)(jie)面阻抗大、穩定性差(cha)。雖(sui)然通過添加少量液態電(dian)(dian)解質(zhi)(zhi)或修飾界(jie)(jie)面可降低阻抗,但界(jie)(jie)面副反(fan)應仍難以徹底(di)消除。采(cai)用柔性聚合(he)(he)物固(gu)態電(dian)(dian)解質(zhi)(zhi)與無機(ji)陶瓷(ci)復合(he)(he),形成“三(san)明治(zhi)”型層狀復合(he)(he)固(gu)態電(dian)(dian)解質(zhi)(zhi)可優化電(dian)(dian)極與電(dian)(dian)解質(zhi)(zhi)間(jian)的界(jie)(jie)面接觸,同時消除副反(fan)應,穩定界(jie)(jie)面。
2、混合型聚合物-無(wu)機(ji)復(fu)合固態電解質
混合(he)型(xing)的復合(he)固(gu)態電(dian)解(jie)質是將(jiang)高離子(zi)導電(dian)性(xing)的無(wu)機固(gu)態電(dian)解(jie)質顆粒分散至聚合(he)物中制成。這種(zhong)結(jie)構既可(ke)降(jiang)低聚合(he)物結(jie)晶程度又能實現鋰離子(zi)在無(wu)機電(dian)解(jie)質中的遷(qian)移傳導,從而大大提高復合(he)固(gu)態電(dian)解(jie)質的離子(zi)導電(dian)率。
3、具(ju)有特定結(jie)構的混(hun)合(he)(he)型(xing)聚(ju)合(he)(he)物-無機復合(he)(he)固態(tai)電(dian)解質(zhi)
將具有特定納米結構(一維或三維等)的(de)無機固態電(dian)(dian)解(jie)質(zhi)與聚合(he)物復合(he)可(ke)為(wei)鋰離子傳(chuan)(chuan)導提(ti)供不間斷(duan)的(de)傳(chuan)(chuan)輸通道,可(ke)進一步提(ti)高該類復合(he)固態電(dian)(dian)解(jie)質(zhi)的(de)離子導電(dian)(dian)率(lv)。
4、無機-液態(tai)復合(he)固(gu)態(tai)電(dian)解質
向液(ye)(ye)(ye)態電(dian)解質(zhi)中添加無機納米(mi)顆粒(li)可實現液(ye)(ye)(ye)態電(dian)解液(ye)(ye)(ye)向固(gu)態或(huo)準固(gu)態轉(zhuan)化(hua)(hua),在保證較高離(li)子導(dao)電(dian)率的(de)同時具備固(gu)態電(dian)解質(zhi)的(de)特(te)點。特(te)別是(shi)具有豐富(fu)孔道(dao)結(jie)構的(de)無機納米(mi)基體(ti),可以通過物理(li)吸附(fu)和化(hua)(hua)學鍵合實現液(ye)(ye)(ye)態電(dian)解液(ye)(ye)(ye)的(de)固(gu)態化(hua)(hua),形成(cheng)鋰離(li)子傳輸通道(dao)。
5、有機框架化(hua)合物(MOF)–液態(tai)復合固態(tai)電解質
6、共價有機(ji)框架化合物(COF)-液態復合固態電解質
MOF、COF等(deng)框架(jia)材料具有豐富的(de)(de)孔道和可控化學結(jie)構(gou)(gou),是制備(bei)復合型固態電(dian)解質(zhi)的(de)(de)良好基體。通(tong)過官能(neng)團(tuan)的(de)(de)調節,使電(dian)中(zhong)性的(de)(de)框架(jia)材料顯示(shi)出正(zheng)電(dian)性或(huo)者負電(dian)性,從而直接或(huo)間接的(de)(de)對(dui)鋰(li)離子(zi)進行錨(mao)定,構(gou)(gou)筑(zhu)鋰(li)離子(zi)傳輸通(tong)道。
近年來,固(gu)態(tai)電(dian)解(jie)質因高(gao)安全(quan)性(xing)和鋰枝(zhi)晶生(sheng)長抑制等功(gong)能(neng)受到了廣泛關注和研究。復(fu)合型固(gu)態(tai)電(dian)解(jie)質可以(yi)綜合多種固(gu)態(tai)電(dian)解(jie)質的(de)優(you)點,提(ti)高(gao)固(gu)態(tai)電(dian)池的(de)性(xing)能(neng)。通過精確控(kong)制復(fu)合固(gu)態(tai)電(dian)解(jie)質的(de)組分和結構,可實現對其(qi)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)、離子導電(dian)率、界面穩定性(xing)等物理(li)化學性(xing)能(neng)的(de)調控(kong)。
盡管固(gu)態電解質(zhi)領域的(de)(de)發展十(shi)分迅速(su),但是有(you)關基本原理的(de)(de)探究(jiu)和(he)實際應用仍面(mian)(mian)臨諸多挑戰。因(yin)此,深(shen)入(ru)研(yan)究(jiu)復(fu)合(he)固(gu)態電解質(zhi)中鋰離子的(de)(de)傳導機理、各組分間的(de)(de)協同作用及界(jie)面(mian)(mian)性質(zhi)將對進一(yi)步提高(gao)復(fu)合(he)固(gu)態電解質(zhi)的(de)(de)性能(neng)提供指導。
