聚环氧乙烷固态聚合物电解质基室温固态锂金属电池的研究进展

作     者：张仕杰 王朵 崔浩然 张雅岚 张浩 苑志祥 韩鹏献 姚树玉 黄浪 张建军 崔光磊 Zhang Shijie;Wang Duo;Cui Haoran;Zhang Yalan;Zhang Hao;Yuan Zhixiang;Han Pengxian;Yao Shuyu;Huang Lang;Zhang Jianjun;Cui Guanglei

作者机构：山东科技大学材料科学与工程学院青岛266590 中国科学院青岛生物能源与过程研究所青岛储能产业技术研究院青岛266101 山东省青岛第二中学青岛266061 山东能源研究院青岛266101 青岛新能源山东省实验室青岛266101 

出 版 物：《化学学报》 (Acta Chimica Sinica)

年 卷 期：2024年第82卷第6期

页      面：690-706页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划(No.2023YFC2812700) 国家自然科学基金(Nos.52073298,52273221) 中国科学院青年创新促进会(No.2020217) 青岛新能源山东省实验室开放课题(No.QNESL OP202312)资助 

主　　题：聚环氧乙烷 固态聚合物电解质 室温 高效离子传输 固态锂金属电池 

摘      要：锂离子电池已被广泛应用于国民经济的诸多领域,然而采用液态电解液的锂离子电池可能会存在电解液泄漏、挥发、燃烧甚至爆炸等潜在安全隐患.相对比而言,采用固态电解质的固态锂电池具有高安全特性,已成为科研界和产业界研发的热点和重点.作为固态锂电池的核心部件,固态电解质至关重要.聚环氧乙烷(PEO)固态聚合物电解质(SPE)具有较高的柔韧性、优良的加工性和良好的界面接触性,且与锂金属负极兼容性好,是固态锂金属电池(SSLB)相对理想的电解质材料.但PEO固态聚合物电解质室温离子电导率偏低,严重制约了其在室温固态聚合物锂金属电池领域的进一步广泛发展和应用.经过国内外科研人员等的不断努力,截至目前PEO固态聚合物电解质基室温SSLB已经取得了相当大的研究进展.从纳米填料复合、三维(3D)骨架增强、分子水平调节、与其他聚合物共混及正极内部构建离子快速传输通道等策略出发,对PEO固态聚合物电解质用于室温SSLB的研究进展进行了详细阐述.最后还对PEO固态聚合物电解质基室温SSLB所面临的挑战以及未来发展趋势进行了系统展望.