锂聚合物电池对于电解质的基本功能要求

一个全固态锂聚合物电池(LPB)由一个锂离子导电聚合物隔膜和两个可逆锂电极组成。LPB的关键部分是聚合物电解质，很多研究工作都是针对于这方面的。聚合物电解质应具备如下性能:(1)高的离子导电率;(2)锂离子迁移数目接近1(避免浓度极化);(3)电子导电率可忽略不计;(4)相对于电极材料有较高的热和电化学稳定性;(5)良好的机械稳定性;(6)成本低;(7)化学组分无毒。
最初聚合物电解质的开发是针对于锂盐(如Lao,LiCF,SO,, LiBF，LAN(CF,SO2)和高分子量含锂离子配位基团的聚合物(如PEO)之间形成络合物的研究。PEO-LIX电解质可以用很简单的浇注技术形成，例如，将PEO和得盐分别溶在合适的溶剂中(例如乙醚)，然后将两种溶液混合在一起，持续搅拌，溶剂缓慢挥发，形成厚度为25-10005m的薄膜。合成的电解质具有螺旋结构。锂离子通过氧原子与PEO链相连，大分子链围绕锂阳离子卷绕形成螺旋结构。电解质会形成结晶相，但这样的电解质不是好的离子导体。对于玻璃化温度以上的完全非晶无定形材料，聚合物主链的局部片断运动带给电解质较高的导电率。由于PEO在70℃以下有结晶趋势，因此PEO-LiX电解质只有在此温度以上才能达到实际可应用的导电率数值。