中國儲能網(wǎng)訊：目前大規(guī)模商業(yè)化的鋰二次電池普遍采用有機碳酸酯類的液態(tài)電解質(zhì)，易泄露、易燃燒、易爆炸等安全問題限制了該類電解質(zhì)的進一步應用。
全固態(tài)聚合物電解質(zhì)(all-solid-state polymer electrolytes，ASPEs)電池具有安全性能好、能量密度高、工作溫度區(qū)間廣、循環(huán)壽命長等優(yōu)點，是鋰離子電池領域的研究熱點之一。ASPEs通常還具有優(yōu)異的力學性能，可以很好地抑制鋰金屬電極在充放電過程中的枝晶生長，所以在鋰金屬電池領域也具有十分重要的應用前景。
研究較多的幾種ASPEs體系，包括聚氧化乙烯(PEO)基體系、聚碳酸酯基體系、聚硅氧烷基體系、聚合物鋰單離子導體體系。
PEO基ASPEs是研究最早且研究最多的一類ASPEs材料，但其高結晶性造成室溫Li+遷移困難、離子電導率低等問題，所以研究人員研發(fā)了一系列降低PEO結晶度、提升體系離子電導率的改性手段。
聚碳酸酯基ASPEs主鏈結構中含有強極性碳酸酯基團而且室溫無定形態(tài)，使得鋰鹽更容易解離，且室溫離子電導率一般較PEO基要高，是比較有潛力的PEO基ASPEs替代材料。
除了碳鏈聚合物，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低的聚硅氧烷基ASPEs體系也因為其較高的離子電導率受到研究人員關注。
在鋰電池充放電過程中，Li+才是有效載荷子，電解質(zhì)中陰離子的遷移會增加電解質(zhì)體系的濃差極化，所以陰離子不發(fā)生遷移、Li+遷移數(shù)接近于1的聚合物鋰單離子導體也是一類具有研究價值的ASPEs材料。
關于全固態(tài)聚合物電解質(zhì)的應用前景及未來發(fā)展方向，PEO基體系的研究重點在于發(fā)展有機-無機復合體系、聚碳酸酯基體系的研究重點在于發(fā)展與其它聚合物的共混體系、聚硅氧烷基體系的研究重點在于增強體系力學性能、聚合物鋰單離子導體體系的研究重點在于設計離子電導率更高的新型聚陰離子鋰鹽。
