枝晶锂采用固体电解质作为离子的传导可抑制枝晶锂的生长使得金属锂用做阳极材料成为可能此外使用固体电解质可避免液态电解质漏液的缺点还可把电池做成更薄厚度仅为01mm能量密度更高体积更小的高能电池
破坏性实验表明固态锂离子电池使用安全性能很高经钉穿加热200℃短路和过充600等破坏性实验液态电解质锂离子电池会发生漏液爆炸等安全性问题而固态电解质锂离子电池除内温略有升高外20℃并无任何其他安全性问题出现固体聚合物电解质具有良好的柔韧性成膜性稳定性以及成本低等特点既可作为正负电极间隔膜又可作为传递离子的电解质固体聚合物电解质一般可分为干形固体聚合物电解质SPE和凝胶聚合物电解质GPE
SPE固体聚合物电解质主要还是基于聚氧化乙烯PEO其缺点是离子导电率较低在100℃下只能达到1040Scm在SPE中离子传导主要是发生在无定形区借助聚合物链的移动进行传递迁移PEO容易结晶是由于其分子链的高规整性而晶形化会降低离子导电率因此要
第3页共4页
f每天学一点
网页图书馆
想提高离子导电率一方面可通过降低聚合物的结晶度提高链的可移动性另一方面可通过提高导电盐在聚合物中的溶解度
利用接枝嵌段交联共聚等手段来破坏高聚物的结晶性能可明显地提高其离子导电率此外加入无机复合盐也能提高离子导电率在固体聚合物电解质中加入高介电常数低相对分子质量的液态有机溶剂如PC则可大大提高导电盐的溶解度所构成的电解质即为GPE凝胶聚合物电解质它在室温下具有很高的离子导电率但在使用过程中会发生析液而失效凝胶聚合物锂离子电池已经商品化
（三）凝胶型电解质
凝胶型聚合物电解质主要成分与液态有机电解质基本相同只是将液态有机电解质吸附在凝胶状的聚合物基质上因此除了需具备以上条件外还应具备与电极活性物质之间的黏结性好所有的溶剂均固定在聚合物基体中不存在自由有机溶剂以保证不发生漏液弯曲性能好力学强度大等特点而全固态电解质包括无机固体电解质和有机固体聚合物电解质因其离子电导率比有机电解质低1～5个数量级大大降低了电池大电流放电的能力所以限制了全固态锂离子电池的应用
第4页共4页
fr