Electrolit în stare solidă

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Baterie solidă cu electrolit solid între cei doi electrozi.

Un electrolit în stare solidă este un electrolit care conduce ionii către solid și este componenta caracteristică a acumulatorului în stare solidă . Acestea sunt utile în aplicațiile de stocare a energiei electrice ca înlocuitor pentru electroliții lichizi curenți, în special în bateriile litiu-ion . [1] [2] Principalele avantaje sunt siguranța mai mare, fără probleme de scurgeri de lichide organice toxice, inflamabilitate scăzută, non-volatilitate, stabilitate mecanică și termică, procesabilitate ușoară, auto-descărcare redusă, densitate de putere mai mare realizabilă și ciclism. [3] Acest lucru face posibilă, de exemplu, implementarea unui anod litiu metalic într-un dispozitiv, fără limitele inerente ale unui electrolit lichid . Utilizarea unui anod de mare capacitate și un potențial redus de reducere , cum ar fi litiu cu o capacitate specifică de 3860mAh g -1 și un potențial de -3,04V față de SHE, ca înlocuitor pentru grafitul tradițional cu capacitate redusă (372 mAh g -1) ) este primul pas în realizarea unei baterii reîncărcabile mai ușoare, mai subțiri și mai ieftine. [4] În plus, acest lucru permite densități de energie gravimetrice și volumetrice suficient de mari pentru a atinge obiectivul ambițios de 500 de mile pe o singură încărcare într-un vehicul electric. [5] În ciuda beneficiilor promițătoare, există încă unele limitări care împiedică tranziția electroliților în stare solidă la producția la scară largă, totuși, integrarea acestor sisteme în dispozitive comercializabile și mulți OEM-uri de automobile (Toyota, BMW, Honda, Hyundai) se așteaptă să comercializeze vehicule electrice de stocare în stare solidă până în 2025. [6] [7]

Istorie

Primii electroliți anorganici în stare solidă au fost descoperiți de Michael Faraday în secolul al XIX-lea, sulfura de argint (Ag 2 S) și fluorura de plumb (II) (PbF 2 ). [8] Primul material polimeric capabil să conducă ioni în stare solidă a fost descoperit în anii 1970 de V. Wright [9] și importanța descoperirii a fost recunoscută la începutul anilor 1980. [10]

Cu toate acestea, există încă întrebări nerezolvate pentru a înțelege pe deplin funcționarea bateriilor cu stare solidă, în special pentru comportamentul la interfața cu electrodul. [11] În ultimii ani, nevoia de îmbunătățiri a siguranței și a performanței față de chimia ionilor de litiu face ca bateriile în stare solidă să fie foarte atractive și sunt considerate acum cea mai încurajatoare tehnologie pentru a satisface nevoia de baterii electrice cu durată lungă de viață pentru vehiculele electrice ale viitorul apropiat. [12]

Proprietate

Pentru a proiecta un SSE cu performanțe optime, trebuie îndeplinite mai multe proprietăți: [13]

Categorii

Electroliții în stare solidă au același rol ca un electrolit lichid tradițional și sunt clasificați în electroliți în stare complet solidă și electroliți cvasi-solizi (QSSE). Electroliții cu stare complet solidă sunt împărțiți în continuare în electrolit solid anorganic (ISE), electrolit polimeric solid (SPE) și electrolit polimeric compozit (CPE). QSSE-urile se mai numesc electroliți polimerici cu gel (GPE) și sunt membrane care conțin o anumită cantitate de component lichid imobilizat în matricea solidă. În general, nomenclaturile SPE și GPE sunt utilizate interschimbabil, dar au un mecanism de conducere ionic substanțial diferit: SPE conduce ionii prin interacțiunea cu grupurile substituente ale lanțurilor polimerice în timp ce GPE conduce ionii în principal în solvent. [18]

Electrolit complet solid

Electroliții cu stare complet solidă sunt împărțiți în electrolit solid anorganic (ISE), electrolit solid polimeric (SPE) și electrolit polimeric compozit (CPE). Sunt solizi la temperatura camerei și transportul ionului are loc în stare solidă. Principalul lor avantaj este îndepărtarea completă a oricărei componente lichide, pentru o mai mare siguranță a dispozitivului general. Principala limitare este conductivitatea ionică, care tinde să fie mult mai mică decât un omolog lichid. [19]

Electrolit anorganic solid (ISE)

Electrolitul solid anorganic (ISE) este un tip special de electrolit solid care constă dintr-un material anorganic în stare cristalină sau sticloasă care conduce ionii prin difuzie prin rețeaua cristalină. [20] Principalele avantaje ale acestei clase de electroliți anorganici în stare solidă sunt conductivitatea ionică ridicată (de ordinul câtorva mS cm -2 la temperatura camerei), proprietățile mecanice ridicate (de ordinul GPa) și transportul ridicat număr comparativ cu alte clase de electroliți în stare solidă. [21] Ele sunt în general fragile, ducând la o compatibilitate și stabilitate scăzute față de electrod, cu o rezistență a interfeței în creștere rapidă și complicații în procesul de fabricație la scară largă. [22] Se pot baza pe oxizi , sulfuri sau fosfați, iar structurile cristaline includ LISICON (conductor superionic de litiu) (de exemplu LGPS, LiSiPS, LiPS), argirodit (de exemplu Li 6 PS 5 X, X = Cl, Br, I) , [23] granate (LLZO) [24] , NASICON (conductor superionic de sodiu) (de ex. LTP, LATP, LAGP), [25] nitruri de litiu (Li 3 N), [26] hidruri de litiu (LiBH 4 ), [27 ] perovskite (LLTO), [28] halogenuri de litiu (LYC, LYB) [29] . Unele ISE pot fi ceramice vitroase care iau o stare amorfă mai degrabă decât o structură cristalină normală, exemple populare sunt LIPON [30] și tiofosfați de litiu (Li 2 S - P 2 S 5 ). [31]

Electrolit polimeric solid (SPE)

Electrolitii polimerici solizi (SPE) sunt materiale polimerice fără solvenți care conduc ionii prin interacțiuni cu lanțurile polimerice. Comparativ cu ISE-urile, SPE-urile sunt mult mai ușor de sintetizat, în general prin turnare, făcându-le compatibile cu implementarea pe scară largă. Mai mult, având o mai mare elasticitate și plasticitate, acestea sunt capabile să stabilizeze interfața, sunt flexibile și rezistă la variațiile de volum ale electrozilor în timpul funcționării. [18] Caracteristicile materialului polimeric pentru o dizolvare eficientă a sărurilor sunt temperatura de tranziție sticloasă scăzută (T g ), compatibilitatea electrochimică cu cele mai comune materiale ale electrodului, un grad scăzut de cristalinitate, stabilitate mecanică și termică. [32] Cu toate acestea, conductivitatea ionică este mai mică decât ISE-urile, limitând reîncărcarea la densități mari de curent. [33] SPE bazat pe PEO este primul polimer în stare solidă în care conductivitatea ionică a fost demonstrată prin „săritura” ionilor datorită mișcării lanțurilor polimerice (mișcare segmentară) [34] datorită capacității mari de complexarea ionică a eterului ; cu toate acestea oferă o conductivitate ionică scăzută la temperatura camerei (10 -5 S cm -1 ) datorită gradului ridicat de cristalinitate. [35] Principalele alternative la SPE pe bază de PEO sunt policarbonații , [36] poliesterii , [37] polinitrilii (de exemplu, PAN), [38] polialcoholi (PVA), [39] poliamini (PEI), [40] polisiloxani (PDMS) ) [41] [42] și fluoropolimeri (PVDF, PVDF-HFP). [43] Biopolimeri precum lignina , [44] chitosanul [45] și celuloza [46] câștigă, de asemenea, mult interes ca SPE sau amestecate cu alți polimeri, pe de o parte pentru durabilitatea mediului și pe de altă parte pentru capacitate mare de complexare a sărurilor. Mai mult, sunt luate în considerare mai multe strategii pentru a crește conductivitatea ionică a SPE-urilor și pentru a crește raportul amorfo-cristalin. [47] Odată cu introducerea particulelor ca materiale de umplutură în soluția de polimer, se obține un electrolit polimeric compozit (CPE), particulele pot fi inerte la conducerea Li + (Al 2 O 3 , TiO 2 , SiO 2 , MgO, zeolit, montmorillonit, ...), [48] [49] [50] cu singurul scop de a reduce cristalinitatea sau activ (LLTO, LLZO, LATP ...). [51] [52] [53] [54] Copolimerizarea , [55] reticularea , [56] interpenetrarea, [57] și amestecarea [58] sunt toate strategii care pot fi utile în modificarea proprietăților SPE și obținerea unei performanțe mai bune, prin introducerea grupărilor polare, cum ar fi eterii , carbonilii sau nitrilii în lanțurile polimerice, acestea îmbunătățesc dizolvarea sării.

Electrolit aproape solid

Adesea confundate cu SPE-urile, electroliții cvasi-solizi (QSSE) sunt numiți și electroliți polimerici cu gel (GPE), dar au un mecanism de conducere ionic substanțial diferit: SPE-urile conduc ionii prin interacțiunea cu grupurile substituente ale lanțurilor polimerice în timp ce GPE-urile conduc ioni în principal în solventul. [59] Acestea constau dintr-o rețea polimerică care captează un solvent care conține ioni activi, posedând astfel atât proprietățile mecanice ale unui solid, cât și proprietățile ridicate de transport al ionilor unui lichid. Au fost studiate mai multe GPE-uri cu un număr de matrici polimerice, utilizând aceiași polimeri ca electroliții polimerici în stare solidă (PEO, PAN, PMMA, PVDF-HFP, ...), dar sintetizați cu o mai mare porozitate pentru a aloca cu ușurință solvenți organici, cum ar fi etilen carbonat (CE), carbonat de propilenă (PC), carbonat de dietil (DEC), carbonat de dimetil (DMC), cu efect de plastifiere. [60] [61] [62] De asemenea, este posibil să se introducă în matrice alți polimeri precum poli (etilen glicol) (PEG) cu greutate moleculară mică sau solvenți organici aprotici cu constantă dielectrică ridicată precum dimetil sulfoxid (DMSO) . [63] [64] Valorile conductivității ionice de ordinul mS cm -1 pot fi ușor realizate cu GPE, așa cum demonstrează numeroasele articole de cercetare publicate pe această temă. [65]

Şansă

Marea versatilitate și proprietățile unui electrolit în stare solidă extind aplicațiile posibile, asigurând o densitate ridicată a energiei și o chimie mai economică și mai sigură, principalele limitări ale stării actuale a artei bateriilor litiu-ion . Într-adevăr, prin introducerea unui electrolit în stare solidă în arhitectura bateriei există posibilitatea utilizării litiului metalic ca material anodic, cu posibilitatea de a obține un dispozitiv cu o densitate ridicată a energiei datorită capacității sale specifice ridicate de 3860 mAh g −1 . [66] Utilizarea unui anod litiu metalic într-un electrolit lichid este împiedicată în principal din cauza creșterii dendritice a unui electrod pur de litiu care cauzează cu ușurință scurtcircuitele după câteva cicluri; alte probleme conexe sunt expansiunile volumului și reactivitatea interfeței electrolitului solid (SEI) . [67] Utilizarea unui electrolit în stare solidă garantează, de asemenea, un contact perfect și omogen cu electrodul litiu metalic și posedă proprietăți mecanice, astfel încât să prevină depunerea necontrolată a ionilor Li + în timpul fazei de încărcare. În același timp, un electrolit în stare solidă găsește o aplicație foarte promițătoare în bateriile cu litiu-sulf prin rezolvarea problemei cheie a efectului „navetă” al polisulfurilor care determină rapid o reducere a capacității în urma dizolvării polisulfurilor din electrolit. [68]

Notă

  1. ^ CleanTechnica , 7 mai 2018, https://cleantechnica.com/2018/05/07/japanese-government-partners-with-manufacturers-on-solid-state-battery-research/ .
  2. ^ CleanTechnica , 29 octombrie 2018, https://cleantechnica.com/2018/10/29/german-federal-government-invests-in-solid-state-battery-research/ .
  3. ^ Zhen Chen, Guk-Tae Kim și Zeli Wang, baterii 4-V flexibile, în stare solidă, cu polimeri de litiu , în Nano Energy , vol. 64, octombrie 2019, p. 103986, DOI : 10.1016 / j.nanoen.2019.103986 .
  4. ^ Renheng Wang, Weisheng Cui și Fulu Chu, Anodi de metal litiu: Prezent și viitor , în Journal of Energy Chemistry , vol. 48, septembrie 2020, pp. 145-159, DOI : 10.1016 / j.jechem.2019.12.024 .
  5. ^ Roberto Baldwin, Car and Driver , 12 martie 2020, https://www.caranddriver.com/news/a31409442/samsung-solid-state-battery-revealed/ .
  6. ^ Taehoon Kim, Wentao Song și Dae-Yong Son, Lithium-ion batteries: outlook on present, future și hybridized technologies , în Journal of Materials Chemistry A , vol. 7, nr. 7, 2019, pp. 2942-2964, DOI : 10.1039 / c8ta10513h .
  7. ^ FutureBridge , 6 iulie 2019, https://www.futurebridge.com/blog/solid-state-batteries/#:~:text=Solid%2Dstate%20batteries%20are%20an,compared%20to%20liquid%20electrolyte%20batteries . .
  8. ^ Electrochimie în stare solidă , Cambridge University Press, ISBN 9780511524790 .
  9. ^ Peter V. Wright, Conductivitatea electrică în complexe ionice de poli (oxid de etilenă) , în British Polymer Journal , vol. 7, nr. 5, septembrie 1975, pp. 319-327, DOI : 10.1002 / pi . 4980070505 .
  10. ^ F GREY, J MACCALLUM și C VINCENT, Poli (oxid de etilenă) - LiCF3SO3 - sisteme electrolitice din polistiren , în Solid State Ionics , vol. 18-19, ianuarie 1986, pp. 282-286, DOI : 10.1016 / 0167-2738 (86) 90127-X .
  11. ^ Jürgen Janek și Wolfgang G. Zeier, Un viitor solid pentru dezvoltarea bateriei , în Nature Energy , vol. 1, nr. 9, 8 septembrie 2016, DOI : 10.1038 / nenergy.2016.141 .
  12. ^ Yong-Gun Lee, Satoshi Fujiki și Changhoon Jung, baterii cu litiu metalic în stare solidă, cu cicluri lungi , cu energie ridicată , activate de anodi compoziti argint - carbon , în Nature Energy , vol. 5, nr. 4, 9 martie 2020, pp. 299-308, DOI : 10.1038 / s41560-020-0575-z .
  13. ^ RC Agrawal și GP Pandey, Electroliti polimerici solizi: proiectarea materialelor și toate aplicațiile pentru baterii în stare solidă: o prezentare generală , în Jurnalul de fizică D: fizică aplicată , vol. 41, nr. 22, 21 noiembrie 2008, p. 223001, DOI : 10.1088 / 0022-3727 / 41/22/223001 .
  14. ^ K. Sundaramahalingam, M. Muthuvinayagam și N. Nallamuthu, Investigații asupra electroliților de amestec de polimeri solizi PVA / PVP dopați cu acetat de litiu , în Buletinul polimerilor , vol. 76, nr. 11, 1 ianuarie 2019, pp. 5577-5602, DOI : 10.1007 / s00289-018-02670-2 .
  15. ^ GB Appetecchi, O nouă clasă de electroliți polimerici avansați și relevanța lor în bateriile cu litiu reîncărcabile de tip plastic , în Jurnalul Societății Electrochimice , vol. 143, nr. 1, 1996, p. 6, DOI : 10.1149 / 1.1836379 .
  16. ^ Feng Zheng, Masashi Kotobuki și Shufeng Song, Recenzie privind electroliții solizi pentru bateriile litiu-ion cu stare solidă , în Journal of Power Sources , vol. 389, iunie 2018, pp. 198-213, DOI : 10.1016 / j.jpowsour.2018.04.022 .
  17. ^ Marco Agostini, Du Hyun Lim și Matthew Sadd, stabilizarea performanței electrozilor compuși de sulf de înaltă capacitate printr-o nouă configurație cu electrolit de polimer în gel , în ChemSusChem , vol. 10, nr. 17, 11 septembrie 2017, pp. 3490-3496, DOI : 10.1002 / cssc . 201700977 .
  18. ^ a b Jonas Mindemark, Matthew J. Lacey și Tim Bowden,Dincolo de PEO - Materiale alternative gazdă pentru electroliți polimerici solizi care conduc Li + , în Progress in Polymer Science , vol. 81, iunie 2018, pp. 114-143, DOI : 10.1016 / j.progpolymsci.2017.12.004 .
  19. ^ A. Mauger, M. Armand și CM Julien, Provocări și probleme cu care se confruntă litiul metalic pentru bateriile reîncărcabile în stare solidă , în Journal of Power Sources , vol. 353, iunie 2017, pp. 333-342, DOI : 10.1016 / j.jpowsour.2017.04.018 .
  20. ^ John Christopher Bachman, Sokseiha Muy și Alexis Grimaud, Electroliti anorganici în stare solidă pentru bateriile cu litiu: mecanisme și proprietăți care conduc conducerea ionilor , în Chemical Reviews , vol. 116, nr. 1, 29 decembrie 2015, pp. 140-162, DOI : 10.1021 / acs.chemrev.5b00563 .
  21. ^ Qing Zhao, Sanjuna Stalin și Chen-Zi Zhao, Proiectarea electroliților în stare solidă pentru baterii sigure, cu densitate energetică , în Nature Reviews Materials , vol. 5, nr. 3, 5 februarie 2020, pp. 229-252, DOI : 10.1038 / s41578-019-0165-5 .
  22. ^ Xiaogang Han, Yunhui Gong și Kun (Kelvin) Fu, Impedanță de interfață negativă în bateriile metalice Li în stare solidă pe bază de granat , în Nature Materials , vol. 16, n. 5, 19 decembrie 2016, pp. 572-579, DOI : 10.1038 / nmat4821 .
  23. ^ Marvin A. Kraft, Saneyuki Ohno și Tatiana Zinkevich, Inducing High Ionic Conductivity in the Lithium Superionic Argyrodites Li P Ge SI for All-Solid-State Batteries , în Journal of the American Chemical Society , vol. 140, n. 47, noiembrie 2018, pp. 16330-16339, DOI : 10.1021 / jacs.8b10282 .
  24. ^ Qi Liu, Zhen Geng și Cuiping Han, Provocări și perspective ale electroliților solizi granate pentru toate bateriile cu litiu în stare solidă , în Journal of Power Sources , vol. 389, iunie 2018, pp. 120-134, DOI : 10.1016 / j.jpowsour.2018.04.019 .
  25. ^ Rachel DeWees și Hui Wang, Sinteza și proprietățile electrolitelor solide de tip LATP și LAGP de tip NaSICON , în ChemSusChem , vol. 12, nr. 16, 24 iulie 2019, pp. 3713-3725, DOI : 10.1002 / cssc.201900725 .
  26. ^ Heinz Jürgen Beister, Sabine Haag și Rüdiger Kniep, Transformări de fază ale nitrurii de litiu sub presiune , în Angewandte Chemie International Edition în limba engleză , vol. 27, n. 8, august 1988, pp. 1101-1103, DOI : 10.1002 / anie . 198811011 .
  27. ^ PE de Jongh, D. Blanchard și M. Matsuo, Hidruri complexe ca electroliți solizi la temperatura camerei pentru baterii reîncărcabile , în Physics Applied A , vol. 122, nr. 3, 3 martie 2016, DOI : 10.1007 / s00339-016-9807-2 .
  28. ^ Yutao Li, Henghui Xu și Po-Hsiu Chien, un electrolit perovskit care este stabil în aerul umed pentru bateriile cu litiu-ion , în ediția internațională Angewandte Chemie , vol. 57, nr. 28, 9 iulie 2018, pp. 8587-8591, DOI : 10.1002 / an.201804114 .
  29. ^ Tetsuya Asano, Akihiro Sakai și Satoru Ouchi, electroliți cu halogenuri solide cu conductivitate ridicată de ioni de litiu pentru aplicații în baterii de solidă de clasă 4 V, în vrac , în materiale avansate , vol. 30, n. 44, noiembrie 2018, p. 1803075, DOI : 10.1002 / adma.201803075 .
  30. ^ Keerthi Senevirathne, Cynthia S. Day și Michael D. Gross, Un nou electrolit LiPON cristalin: sinteză, proprietăți și structură electronică , în Ionica de stat solid , vol. 233, februarie 2013, pp. 95-101, DOI : 10.1016 / j.ssi.2012.12.013 .
  31. ^ F. Mizuno, A. Hayashi și K. Tadanaga, Cristale noi, extrem de ioniconductive precipitate din pahare Li2S-P2S5 , în Advanced Materials , vol. 17, n. 7, 4 aprilie 2005, pp. 918-921, DOI : 10.1002 / adma . 200401286 .
  32. ^ Daniel T. Hallinan și Nitash P. Balsara, Polymer Electrolytes , în Revista anuală a cercetării materialelor , vol. 43, nr. 1, iulie 2013, pp. 503-525, DOI : 10.1146 / annurev-matsci-071312-121705 .
  33. ^ A. Manuel Stephan și KS Nahm, Recenzie privind electroliții compuși polimerici pentru bateriile cu litiu , în Polimer , vol. 47, nr. 16, iulie 2006, pp. 5952-5964, DOI : 10.1016 / j.polymer.2006.05.069 .
  34. ^ DE Fenton, JM Parker și PV Wright, Complexe de ioni de metale alcaline cu poli (oxid de etilenă) , în Polimer , vol. 14, n. 11, noiembrie 1973, p. 589, DOI : 10.1016 / 0032-3861 (73) 90146-8 .
  35. ^ DR Payne și PV Wright, Morfologia și conductivitatea ionică a unor complexe de ioni de litiu cu poli (oxid de etilenă) , în Polimer , vol. 23, n. 5, mai 1982, pp. 690-693, DOI : 10.1016 / 0032-3861 (82) 90052-0 .
  36. ^ Bing Sun, Jonas Mindemark și Kristina Edström, Electroliți polimerici solizi pe bază de policarbonat pentru baterii Li-ion , în Solid State Ionics , vol. 262, septembrie 2014, pp. 738-742, DOI : 10.1016 / j.ssi.2013.08.014 .
  37. ^ Michael A. Webb, Yukyung Jung și Danielle M. Pesko, Investigarea sistematică computațională și experimentală a mecanismelor de transport litiu-ion în electroliți polimerici pe bază de poliester , în ACS Central Science , vol. 1, nr. 4, 10 iulie 2015, pp. 198-205, DOI : 10.1021 / acscentsci.5b00195 .
  38. ^ Pu Hu, Jingchao Chai și Yulong Duan, Progresul în electroliți polimerici pe bază de nitril pentru baterii cu litiu de înaltă performanță , în Journal of Materials Chemistry A , vol. 4, nr. 26, 2016, pp. 10070-10083, DOI : 10.1039 / C6TA02907H .
  39. ^ Jonas Mindemark, Bing Sun și Erik Törmä, Electroliți polimeri solizi de înaltă performanță pentru bateriile cu litiu funcționale la temperatura ambiantă , în Journal of Power Sources , vol. 298, decembrie 2015, pp. 166-170, DOI : 10.1016 / j.jpowsour.2015.08.035 .
  40. ^ Lei Zhang, Shi Wang și Jingyu Li, un electrolit polimer hiperbranșat în stare solidă care conține azot pentru baterii cu litiu de performanță superioară , în Journal of Materials Chemistry A , vol. 7, nr. 12, 2019, pp. 6801-6808, DOI : 10.1039 / C9TA00180H .
  41. ^ Qinglei Wang, Huanrui Zhang și Zili Cui, electroliți polimerici pe bază de siloxan pentru baterii cu litiu în stare solidă , în Energy Storage Materials , vol. 23, decembrie 2019, pp. 466-490, DOI : 10.1016 / j.ensm.2019.04.016 .
  42. ^ Rupesh Rohan, Kapil Pareek și Zhongxin Chen, O membrană electrolit polimerică cu un singur ion care conduce la polisiloxan de înaltă performanță pentru aplicare în baterii litiu-ion , în Journal of Materials Chemistry A , vol. 3, nr. 40, 2015, pp. 20267-20276, DOI : 10.1039 / c5ta02628h .
  43. ^ M Jacob, Efectul adaosului de PEO asupra proprietăților electrolitice și termice ale electroliților polimerici PVDF-LiClO4 , în Solid State Ionics , vol. 104, nr. 3-4, 11 decembrie 1997, pp. 267-276, DOI : 10.1016 / S0167-2738 (97) 00422-0 .
  44. ^ Bo Liu, Yun Huang și Haijun Cao, un electrolit de polimer cu gel de înaltă performanță și ecologic pentru bateria litiu-ion pe bază de membrană de lignină compozită , în Journal of Solid State Electrochemistry , vol. 22, n. 3, 28 octombrie 2017, pp. 807-816, DOI : 10.1007 / s10008-017-3814-x .
  45. ^ MZA Yahya și AK Arof, Efectul plastifiantului acidului oleic asupra chitosanului - acetat de litiu electroliți polimeri solizi , în European Polymer Journal , vol. 39, nr. 5, mai 2003, pp. 897-902, DOI : 10.1016 / S0014-3057 (02) 00355-5 .
  46. ^ Lingzhu Zhao, Jingchuan Fu și Zhi Du, electrolit polimer pe bază de celuloză / PEG pe bază de înaltă rezistență și flexibil, cu performanțe ridicate pentru bateriile litiu-ion , în Journal of Membrane Science , vol. 593, ianuarie 2020, p. 117428, DOI : 10.1016 / j.memsci.2019.117428 .
  47. ^ C. Berthier, W. Gorecki și M. Minier, Investigarea microscopică a conductivității ionice în sărurile metalelor alcaline-aductii poli (oxid de etilenă) , în Solid State Ionics , vol. 11, n. 1, septembrie 1983, pp. 91-95, DOI : 10.1016 / 0167-2738 (83) 90068-1 .
  48. ^ Dingchang Lin, Wei Liu și Yayuan Liu, Conductivitate ionică ridicată a electrolitului compus din polimer solid prin sinteza in situ a nanosferelor SiO monodispersate în poli (oxid de etilenă) , în Nano Letters , vol. 16, n. 1, decembrie 2015, pp. 459-465, DOI : 10.1021 / acs.nanolett 5b04117 .
  49. ^ B Kumar, Electroliți compuși ceramici polimerici: efecte de conductivitate și istorie termică , în Ionica de stat solid , vol. 124, nr. 3-4, 2 septembrie 1999, pp. 239-254, DOI : 10.1016 / S0167-2738 (99) 00148-4 .
  50. ^ Binod Kumar, Lawrence Scanlon și Richard Marsh, Evoluția structurală și conductivitatea PEO: electroliți compuși LiBF4 - MgO , în Electrochimica Acta , vol. 46, nr. 10-11, martie 2001, pp. 1515-1521, DOI : 10.1016 / S0013-4686 (00) 00747-7 .
  51. ^ Shi-Gang Ling, Jia-Yue Peng și Qi Yang, Conductivitate ionică îmbunătățită în electrolitul compus LAGP / LATP , în Fizica chineză B , vol. 27, n. 3, martie 2018, p. 038201, DOI : 10.1088 / 1674-1056 / 27/3/038201 .
  52. ^ Xinghua Liang, Di Han și Yunting Wang, Pregătirea și studiul performanței unei membrane PVDF - LATP ceramice compozite polimerice electrolitice pentru baterii în stare solidă , în RSC Advances , vol. 8, nr. 71, 2018, pp. 40498-40504, DOI : 10.1039 / C8RA08436J .
  53. ^ Marlou Keller, Giovanni Battista Appetecchi și Guk-Tae Kim, Performanța electrochimică a unui electrolit hibrid ceramică-polimeric fără solvenți bazat pe Li 7 La 3 Zr 2 O 12 în P (EO) 15 LiTFSI , în Journal of Power Sources , vol. . 353, iunie 2017, pp. 287-297, DOI : 10.1016 / j.jpowsour.2017.04.014 .
  54. ^ Long Chen, Yutao Li și Shuai-Peng Li, electroliți compuși PEO / granat pentru baterii cu litiu în stare solidă: De la „ceramică în polimer” la „polimer în ceramică” , în Nano Energy , vol. 46, aprilie 2018, pp. 176-184, DOI : 10.1016 / j.nanoen.2017.12.037 .
  55. ^ Renaud Bouchet, Sébastien Maria și Rachid Meziane, copolimeri tribloc BAB cu un singur ion ca electroliți extrem de eficienți pentru bateriile litiu-metal , în Nature Materials , vol. 12, nr. 5, 31 martie 2013, pp. 452-457, DOI : 10.1038 / nmat3602 .
  56. ^ Yuhang Zhang, Wei Lu și Lina Cong, rețea de reticulare bazată pe poli (oxid de etilenă): electrolit polimeric solid pentru bateria litiu la temperatura camerei , în Journal of Power Sources , vol. 420, aprilie 2019, pp. 63-72, DOI : 10.1016 / j.jpowsour.2019.02.090 .
  57. ^ Xiaochen Liu, Guoliang Ding și Xinhong Zhou, o rețea interpenetrantă pe bază de poli (dietilenglicol carbonat) pe bază de polimer electrolit pentru baterii cu litiu în stare solidă , în Journal of Materials Chemistry A , vol. 5, nr. 22, 2017, pp. 11124-11130, DOI : 10.1039 / C7TA02423A .
  58. ^ S Rajendran, M Sivakumar și R Subadevi, Investigații cu privire la efectul diferiților plastifianți în electroliți PVA - PMMA de amestec de polimeri solizi , în Materials Letters , vol. 58, nr. 5, februarie 2004, pp. 641-649, DOI : 10.1016 / S0167-577X (03) 00585-8 .
  59. ^ Shishuo Liang, Wenqi Yan și Xu Wu, Electroliți polimerici gel pentru baterii litiu-ion: Fabricare, caracterizare și performanță , în Solid State Ionics , vol. 318, mai 2018, pp. 2-18, DOI : 10.1016 / j.ssi.2017.12.023 .
  60. ^ Baterii cu litiu: materiale noi, dezvoltări și perspective , Elsevier, ISBN 9780444899576 .
  61. ^ Masayoshi Watanabe, Motoi Kanba și Katsuro Nagaoka, Conductivitatea ionică a filmelor hibride bazate pe poliacrilonitril și aplicarea bateriei lor , în Journal of Applied Polymer Science , vol. 27, n. 11, noiembrie 1982, pp. 4191-4198, DOI : 10.1002 / app.1982.070271110 .
  62. ^ GB Appetecchi, F. Croce și B. Scrosati, Cinetica și stabilitatea electrodului de litiu în electroliți cu gel pe bază de poli (metilmetacrilat) , în Electrochimica Acta , vol. 40, nr. 8, iunie 1995, pp. 991-997, DOI : 10.1016 / 0013-4686 (94) 00345-2 .
  63. ^ Hawzhin T. Ahmed, Viyan J. Jalal și Dana A. Tahir, Efectul PEG ca plastifiant asupra proprietăților electrice și optice ale filmelor bazate pe electrolit de amestec de polimeri MC-CH-LiBF4 , în Results in Physics , vol. 15, decembrie 2019, p. 102735, DOI : 10.1016 / j.rinp.2019.102735 .
  64. ^ Nina Verdier, David Lepage și Ramzi Zidani, Elastomer pe bază de poliacrilonitril bazat pe rețea utilizat ca electrolit de polimer gel în baterie Li-Ion , în ACS Applied Energy Materials , vol. 3, nr. 1, 27 decembrie 2019, pp. 1099-1110, DOI : 10.1021 / acsaem.9b02129 .
  65. ^ Haitao Bi, Gang Sui și Xiaoping Yang, Studii asupra membranelor de nanofibre polimerice cu structură optimizată miez - coajă ca materiale de schelet de performanță remarcabilă în electroliți polimerici în gel , în Journal of Power Sources , vol. 267, decembrie 2014, pp. 309-315, DOI : 10.1016 / j.jpowsour.2014.05.030 .
  66. ^ Huadong Yuan, Jianwei Nai și He Tian, un anod ultrastabil de litiu metalic activat de spansule de fluorură metalică proiectate , în Science Advances , vol. 6, nr. 10, 6 martie 2020, pp. eaaz3112, DOI : 10.1126 / sciadv.aaz3112 .
  67. ^ Linlin Li, Siyuan Li și Yingying Lu, Suprimarea creșterii litiului dendritic în bateriile pe bază de litiu metalic , în Chemical Communications , vol. 54, nr. 50, 2018, pp. 6648-6661, DOI : 10.1039 / C8CC02280A .
  68. ^ Canghai Long, Libo Li și Mo Zhai, Pregătirea ușoară și performanța electrochimică a bateriei cu litiu-sulf polimer cvasi-solid cu siguranță ridicată și efect slab de transfer , în Journal of Physics and Chemistry of Solids , vol. 134, noiembrie 2019, pp. 255-261, DOI : 10.1016 / j.jpcs.2019.06.017 .

Elemente conexe

Estratto da " https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Elettrolita_allo_stato_solido&oldid=121934418 "