L'impatto delle proprietà degli elettroliti polimerici sulle batterie agli ioni di litio

Titolo originale:

The Impact of Polymer Electrolyte Properties on Lithium-Ion Batteries

Contenuto del libro:

In questa rassegna, sono stati riportati e studiati diversi tipi di elettroliti e le loro proprietà elettriche e meccaniche per valutare il loro effetto sulle prestazioni della LIB. È stato notato che il componente elettrolitico e il solvente negli elettroliti polimerici hanno una grande influenza sulla conduttività ionica, sulla migrazione del Li+, sul contatto interfacciale tra elettrolita ed elettrodo, sulle proprietà meccaniche e sulle prestazioni dell'intera batteria.

La morfologia dei materiali additivi incorporati (nanoparticelle, nanofili, nanofiller, sali, ecc.) può contribuire a migliorare il percorso di trasporto degli ioni, aumentando la conduttività degli ioni di litio. Una comprensione di base delle vie di reazione chimica e della struttura dell'elettrolita faciliterebbe l'innovazione nella batteria. Le proprietà strutturali, elettrochimiche e meccaniche dei nuovi materiali promettenti dovrebbero essere studiate in anticipo per l'applicazione nelle batterie avanzate agli ioni di litio.

Il comportamento elettrochimico è inestricabilmente legato alla struttura. Gli elettroliti polimerici solidi a base di IL appaiono come un materiale promettente per le batterie agli ioni di litio a lungo termine, nonostante mostrino una bassa conducibilità ionica, ma presentino più vantaggi rispetto agli elettroliti carbonatici convenzionali, come la buona sicurezza, la stabilità, le buone prestazioni elettrochimiche, la buona stabilità meccanica e la maggiore densità energetica.

Poiché gli elettroliti solidi presentano una bassa conduttività ionica, gli IL utilizzati negli SPE ne aumentano la conduttività. In una batteria, i materiali porosi sembrano offrire buone proprietà in termini di conducibilità ionica del litio, senza perdite e con una bassa resistenza all'interfaccia, e le LIB a base di gel dimostrano buone prestazioni di lavoro, lunga durata dei cicli ed elevata densità energetica.

I buoni elettroliti polimerici devono essere altamente conduttivi, sicuri, meccanicamente e termicamente stabili e facili da formare.