近年來(lái)，液態(tài)有機(jī)電解質(zhì)存在易揮發(fā)，易泄露，易發(fā)生副反應(yīng)，電壓窗口較窄等缺陷，因此較為安全的固態(tài)電解質(zhì)的研究對(duì)研究人員來(lái)說(shuō)是新的發(fā)展趨勢(shì)。其中石榴石固態(tài)電解質(zhì)更是以離子電導(dǎo)率高，電化學(xué)窗口寬和電化學(xué)穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)脫穎而出，但是由于它脆性大，與電極接觸較差會(huì)造成鋰沉積不均勻，從而影響固態(tài)電池的電化學(xué)性能。為了解決以上存在的問(wèn)題，研究人員提出將石榴石固態(tài)電解質(zhì)與聚合物固態(tài)電解質(zhì)相結(jié)合，利用聚合物電解質(zhì)的柔韌性和成膜性能，以此促進(jìn)石榴石固態(tài)電解質(zhì)與電極的接觸，進(jìn)而提高固態(tài)電池的性能。
相比于石榴石固態(tài)電解質(zhì)或聚合物固態(tài)電解質(zhì)，復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)兼具聚合物固態(tài)電解質(zhì)和石榴石固態(tài)電解質(zhì)的優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)出較高的離子電導(dǎo)率（10-3-10-5 S/cm），較高的機(jī)械性能以及良好的電化學(xué)穩(wěn)定性，為下一代固態(tài)電池的發(fā)展提供了新的研究思路。但是目前固態(tài)電解質(zhì)依舊存在兩個(gè)重要問(wèn)題：一是離子電導(dǎo)率，二是界面電阻。因此，如何解決聚合物和導(dǎo)電陶瓷之間的兼容性，使電解質(zhì)具有最佳的離子電導(dǎo)率仍是一個(gè)值得探究的方向。
鑒于此，深圳大學(xué)錢正芳教授團(tuán)隊(duì)的王任衡博士總結(jié)了近幾年來(lái)石榴石/聚合物復(fù)合電解質(zhì)的研究工作。闡述了不同結(jié)構(gòu)的石榴石/聚合物復(fù)合固體電解質(zhì)的特征，歸納了不同石榴石含量對(duì)復(fù)合電解質(zhì)的電化學(xué)性能的影響，說(shuō)明了新型聚合物作為復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)的聚合物基質(zhì)的優(yōu)缺點(diǎn)，為后續(xù)聚合物基質(zhì)的選擇提供方向。同時(shí)，分析了雙鋰鹽對(duì)復(fù)合電解質(zhì)中的作用。最后，總結(jié)并闡明了石榴石/聚合物復(fù)合電解質(zhì)在不同條件下Li+遷移路徑，以及對(duì)復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)在固態(tài)電池中的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。 論文信息 Rational Design of LLZO/Polymer Composite Electrolyte for Solid State Battery Xueping Liu, Zhe Xiao, Huarong Peng, Dongting Jiang, Honggui Xie, Yiling Sun, Shengkui Zhong, Zhengfang Qian, and Renheng Wang 文章第一作者為深圳大學(xué)在讀博士研究生劉雪萍。 Chemistry – An Asian Journal DOI: 10.1002/asia.202200929
