Cuộc chạy đua giữa chất điện giải polyme và chất điện giải sunfua vô cơ

Chất điện phân là thành phần quan trọng trong hệ thống lưu trữ điện hóa, cung cấp cơ chế vận chuyển ion giữa cực âm và cực dương của tế bào.Khi công nghệ pin không ngừng phát triển, ngày càng có nhiều nhu cầu về các vật liệu hiệu quả hơn, đáng tin cậy hơn và thân thiện với môi trường.Pin lithium ion trạng thái rắn (SSLIB) được coi là hệ thống lưu trữ năng lượng thế hệ tiếp theo và chất điện phân rắn (SE) là thành phần quan trọng của các hệ thống này.So với chất điện phân lỏng, SE ổn định nhiệt (an toàn hơn), ít độc hại hơn và cung cấp thiết kế pin nhỏ gọn hơn (nhẹ hơn).Tuy nhiên, vấn đề chính là độ dẫn ion, đặc biệt là ở nhiệt độ thấp.Cho đến nay, có hai loại SE phổ biến: (1) chất điện phân rắn vô cơ (InSEs) và (2) chất điện phân polyme (PE).Trong số các InSE, các SE gốc sulfua đang cung cấp độ dẫn ion rất cao (lên đến 10−2 S / cm) và chúng có thể dễ dàng cạnh tranh với các chất điện phân lỏng (LE).Mặt khác, chúng đắt hơn nhiều so với LE.PE có thể được sản xuất với chi phí thấp hơn InSE nhưng độ dẫn của chúng vẫn không đủ để có hiệu suất cao hơn.Bài báo này đánh giá các SE hiệu quả nhất và so sánh chúng về hiệu suất và chi phí của chúng.Những thách thức liên quan đến các chất điện phân tân tiến hiện nay và tiềm năng giảm chi phí của chúng được mô tả.

chúng tôi cung cấp những lý do chính đáng cho các chất điện phân rắn dựa trên sulfide / phosphide so với các chất điện phân oxit / phosphate.Bên cạnh những loại khác, chúng có độ dẫn điện cao hơn, các tùy chọn xử lý khả thi cho các phản ứng phụ trong sản xuất ở điều kiện môi trường xung quanh và các đặc tính cơ học như độ dẻo.Cuối cùng, có vẻ hợp lý và khả thi khi kết hợp chất điện phân rắn gốc sunfua / phốtphua với chất điện phân polyme như một chất kết dính giữa các hạt.Cách tiếp cận này có thể mang lại các giải pháp tuyệt vời để triệt tiêu Li-dendrite thành công trong các màng có độ nén cao cũng như sự thích nghi đơn giản và hiệu quả của chất điện phân rắn với sản xuất Li-Ion thông thường, đặc biệt nếu cách tiếp cận này được kết hợp với sự hình thành cực dương kim loại Li tại chỗ dựa trên điện tích đầu tiên trong bước hình thành.