固态聚合物电解质的锂离子传导机理跟研究进展_刘文昊新.pdf

32 5 Vol 32 No 5 第 卷第 期 分 子 科 学 学 报 . . 2016 年 10 月 J o u r n a l o f M o l e c u l a r S c i e n c e October 2016 [文章编号]1000-9035(2016)05-379-17 DOI:10.13563/j.cnki.jmolsci.2016.05.003 固态聚合物电解质的锂离子 传导机理与研究进展 刘文昊,吴兴隆* (东北师范大学化学学院,动力电池国家地方联合工程实验室,吉林 长春130024) (lithium ion batteries LIBs) [ 摘 　 要 ] 　锂离子电池 , 在储能领域已取得了巨大的成功.然 而,商用LIBs含有高挥发性易燃有机电解液,使其存在严重的安全隐患.固态聚合物电 解质具有解决相应安全性问题的潜力,有望成为下一代高安全性全固态LIBs的电解质 材料.然而,固态聚合物电解质存在离子电导率不高等问题,限制了其在固态LIBs 中的 实际应用.研究者们为了提高该类电解质的离子电导率、锂离子迁移数等综合电化学 性能,已在寻找新锂盐、对聚合物进行改性以及向聚合物电解质中添加填料等方面进 行了较多的研究.本文简要概述了固态聚合物电解质的锂离子传导机理以及在提高 固态聚合物电解质综合电化学性能方面的研究进展. [关键词] 锂离子电池;固态聚合物电解质;全固态电池;能量储存 O 646 150 30 A [中图分类号] 　　　　[学科代码] · 　　 [文献标识码] 0　引　言 (lithium ion batteries LIBs) 作为一类主要的电化学储能器件,锂离子电池     , 具有能量密度高、充 电速度快、自放电率低、循环寿命长以及无记忆效应等优点[1],在数码相机、笔记本电脑、智能手 机和手环以及谷歌眼镜等便携式电子设备上得到了广泛的应用.此外,LIBs在混合动力汽车和 电动汽车等领域也表现出巨大的发展潜力.例如,依靠LIBs供能的特斯拉电动汽车已经实现商 LIBs [2] [3] Li＋ 业化.传统 主要由正极 、负极 和电解质三部分构成,其中电解质作为 在正负极之间传 导的通道,扮演着十分重要的角色.电解质的性能直接影响着LIBs 的容量、使用温度、安全性和 循环性能等性能指标.现阶段普遍使用的LIBs,无论是液态还是凝胶态聚合物电解质,都含有有 机碳酸酯类高挥发性易燃液体,给其日常使用带来了严重的安全隐患.由此导致的手机电池和 电动汽车燃烧爆炸等事故也时有发生,极大地限制了LIBs应用领域的扩展.因此,开发新型安全 的电解质体系,有着深远的意义. 固态电解质作为一类高安全的电解质体系,具有避免电池内部短路、防止电解液泄露、不 含易燃易爆成分等独特优势,表现出广阔的应用前景,使其受到了大量国内外研究者们的广泛 [4-5] ( ) 关注. 固态电解质可分为固态聚合物电解质和无机固态电解质 包括陶瓷和玻璃 两大类.相 2016-09-12 收稿日期： E-mail xinglong nenu edu cn *通讯联系人.吴兴隆， : @ . . (201401