A tecnologia de bateria totalmente sólida, com alta densidade de energia e segurança, tornou-se a direção central do desenvolvimento do próximo sistema avançado de armazenamento de energia. O eletrólito polimérico sólido (SPE), devido às suas características de leveza, vantagens de custo, excelente capacidade de processamento e propriedades inerentes de resistência à chama, demonstra o potencial para substituir eletrólitos líquidos tradicionais para aplicações comerciais em escala. No entanto, os SPE comerciais tradicionais são limitados por defeitos inerentes em seu desempenho eletroquímico, tornando-se difícil atender às rigorosas exigências de desempenho do material do eletrólito para os atuais sistemas de bateria de alta densidade de energia. Embora os eletrólitos de gel e os eletrólitos compostos inorgânicos preparados por modificação híbrida, otimização de mistura, controle de doping e outros processos físicos possam atender parcialmente às exigências de aplicação das atuais baterias de lítio metálico (LMB), desenvolver SPEs com alta condutividade iônica intrínseca e ampla janela eletroquímica continua sendo uma questão científica-chave no campo de materiais de armazenamento de energia. Este artigo apresenta sucintamente os principais avanços na pesquisa de eletrólitos poliméricos sólidos e sistematicamente organiza e classifica as principais estratégias de design de novos SPEs. Essas estratégias incluem o design de estrutura topológica multidimensional, estratégias de ancoragem de ânions, engenharia de polímeros fluoretados, construção de cadeia principal de solvente fraco e outros conceitos de design inovadores. Cada seção apresenta novos SPEs desenvolvidos com base nessas estratégias e demonstra seu desempenho prático em LMB. Por fim, o artigo oferece insights pessoais e perspectivas sobre como projetar SPEs mais seguros e com melhor desempenho eletroquímico.

Eletrólito polimérico sólido; design estrutural; bateria de lítio metálico; armazenamento de energia eletroquímica