鋰離子電池固態(tài)聚合物電解質(PEO)原理

隨著可持續(xù)發(fā)展逐漸滲透到我們的生活中，風能和太陽能等清潔能源的應用越來越廣泛，并有取代傳統(tǒng)化石燃料的趨勢。然而，對于許多清潔能源來說，一個主要的限制是對天氣條件和時間的依賴，那么在緊急情況下如何儲存這些能源呢？

鋰離子電池作為最受歡迎的便攜式電源，具有攜帶方便、能量密度高、充電速度快等優(yōu)點。傳統(tǒng)的LIB由四部分組成:陰極、陽極、電解質和防止電極接觸的阻擋層。在放電過程中，鋰離子(Li+)從陰極釋放出來，通過電解質到達陽極，而電子(e-)通過電路從陽極到達陰極，中和整個系統(tǒng)的電特性。充電過程與放電相反。電解質作為鋰離子運動的介質，在鋰離子電池中起著重要的作用。選擇好的電解液不僅可以提高電池的穩(wěn)定性和安全性，而且可以使充放電更加高效。

在LIB之初，使用的是液體電解質，因為鋰+在液體中的導電速度非常快，而碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯等常見的液體電解質介質都是易揮發(fā)的易爆化學物質，所以當用作電池時容易爆炸。為了降低風險，固體聚合物電解質被提出作為替代品。

聚環(huán)氧乙烷(PEO)是最常用的固相萃取材料，通常與鋰鹽混合。Li+在的傳導可以用跳躍來解釋。由于氧原子的電負性，在的四五個氧原子附近可以吸引到Li+離子。當溫度高于PEO的玻璃溫度(Tg)時，自由分子鏈將移動，打破Li+周圍的重力。

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