Los últimos avances en la investigación de los electrolitos poliméricos sólidos

Chuan Luo ,  

Li-hua Hu ,  

Chun-peng Ning ,  

Kan Yue ,  

Zi-hao Guo ,  

摘要

La tecnología de baterías sólidas de alta densidad energética y seguras se ha convertido en la dirección central del desarrollo de sistemas avanzados de almacenamiento de energía de próxima generación. El electrolito polimérico sólido (SPE) debido a sus características de ligereza, ventajas económicas, excelentes propiedades de procesamiento y características intrínsecas de resistencia al fuego, muestra un potencial para reemplazar a los electrolitos líquidos tradicionales para una aplicación comercial a gran escala. Sin embargo, los SPE comerciales tradicionales están limitados por sus defectos intrínsecos de rendimiento electroquímico, y es difícil adaptarse a los estrictos requisitos de rendimiento de materiales electrolíticos de los actuales sistemas de baterías de alta densidad energética. Aunque los electrolitos de gel y los electrolitos compuestos inorgánicos preparados por procesos físicos como la modificación híbrida, la optimización de la co-miscibilidad y el control de dopaje pueden satisfacer parcialmente los requisitos de aplicación de las actuales baterías de metal de litio (LMB), el desarrollo de SPE que combina una alta conductividad iónica intrínseca y una amplia ventana electroquímica sigue siendo una cuestión científica clave en el campo de los materiales de almacenamiento de energía actuales. Este artículo revisa brevemente los avances más recientes en la investigación de los electrolitos poliméricos sólidos y clasifica sistemáticamente las estrategias de diseño de los nuevos SPE. Estas estrategias abarcan el diseño de estructuras topológicas multidimensionales, la estrategia de anclaje de aniones, la ingeniería de fluoración de polímeros, la construcción de cadenas principales débilmente solvatadas y otros conceptos de diseño innovadores. Cada capítulo presenta un nuevo SPE desarrollado sobre la base de las estrategias anteriores y muestra sus rendimientos de aplicación reales en las LMB. Por último, este artículo ofrece puntos de vista personales y perspectivas sobre cómo diseñar SPE más seguros y con mejores rendimientos electroquímicos.

关键词

Electrolito polimérico sólido; Diseño de estructura; Batería de metal de litio; Almacenamiento de energía electroquímica

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