关于聚合物电解质固态锂硫电池的研究

有关锂电池得研究，对高能量密度电池的迫切需求以及对电池安全问题的重视，使得利用固态电解质代替传统的液态电解液应用于锂硫电池成为必然的发展趋势。

理想的锂硫电池固态电解质需要满足：

1.良好的力学性能;

2.具有与液态电解液相当的锂离子电导率;

3.与电极接触具有良好的化学稳定性和界面相容性;

4.抑制多硫离子穿梭和超高的安全性等综合性能。

但是同时解决这些问题具有很强的挑战性，因为不同类型的固态电解质材料各有优劣。全固态聚合物电解质具有良好的安全性、成膜性和黏弹性，与电极具有良好的界面接触和相容性，但室温离子电导率低，力学性能差，因此在锂硫电池中的应用研究还较少;凝胶聚合物电解质由于具有较高的离子电导率，且和硫电极的界面阻抗较小，在锂硫电池中的研究已经取得了一定进展，具有良好的应用前景;而陶瓷电解质离子电导率高、稳定性强，但是电解质/电极界面阻抗大，其离子电导率仍然不能满足锂硫电池的应用需求，因此陶瓷电解质在锂硫电池中的研究较少;复合电解质由于兼具聚合物电解质和无机电解质的优点，因此最有希望同时满足各种性能，但是仍然存在着大量的科学以及技术难题有待解决，对于有机/无机复合电解质，无机填料和聚合物材料的微观作用机理尚不明确，如何在聚合物基体中均匀分散无机颗粒也有待进一步解决，设计新的复合结构并构筑良好的电极/电解质界面是未来的研究热点和重点。而原位合成是改善固态电解质/电极界面问题、提升性能和简化工艺的有效手段，为锂硫电池规模化提供了更大的希望。

为了更好地促进高性能固态锂电池发展，需要构建一体化固态锂硫电池，复合电解质/界面修饰层/电极要形成整体，而重点在于构建紧密且稳固的界面修饰层。因此，原位构建电解质/电极界面修饰层是进一步提升锂硫电池性能的重要方法。另外，在改进固态锂离子电池性能的同时更要透彻地分析机理，从而促进新型固态电解质的研发，实现下一代高能量密度固态锂硫电池的规模化制备和应用。