什么是聚合物固态电解质？聚合物固态电解质的组成部分有哪些？

时间：2022-02-11

聚合物固态电解质是常见的固态电解质之一，通常指含有聚合物材料且能够发生离子迁移的电解质。聚合物固态电解质具有热稳定性好，对锂稳定性较高，循环性能较好，可制备成柔性薄膜电池等优点，是目前从根本上解决商业锂电池的安全问题的较有希望**实现实际生产的固态电解质。

聚合物固态电解质由聚合物基体、锂盐和添加剂三大部分组成。

聚合物基体提供支撑骨架和离子传递介质，要求对锂盐溶解性要好，锂盐在其中易离解、离解离子易扩散。通常选用介电常数高、具有较化基团，同时玻璃化转换温度较低的**聚合物。

锂盐能提供锂离子，为提高聚合物体系中锂离子浓度和迁移能力通常选用晶格能较低、阴离子电荷离域程度高、离散常数高、稳定性好的锂盐。常用锂盐有 LiPF₆、LiClO₄、LiBF₄、LiBOB、LiTFSI等。

添加剂可以是**液体及**小分子物质、电解液、无机填料或离子液体等，目的是为了改善聚合物固态电解质的综合性能。**液体、**小分子物质（如低聚物）及电解液又被称为增塑剂，通常会使聚合物基体发生溶胀转变为凝胶状态，可大幅度提高离子电导率。常用的**液体有碳酸酯类如 DMC、DEC、PC、EC 等，**小分子物质有 PEG（聚乙二醇）、PEGDMA（聚乙二醇二甲基丙烯酸酯）等。

无机填料作为添加剂可提高电解质与电极间的界面性能，降低聚合物的结晶度和玻璃化转变温度，提高电解质的电导率。无机填料可分为两类：一种是惰性填料，本身不具备传导离子能力，不直接参与离子传导，例如 Al₂O₃、SiO2、TiO₂、BaTiO₃、沸石、黏土等；另一种是活性填料，通常是无机固态电解质，本身具有传导离子能力，起着传导离子及诱导电化学反应的作用，如 γ-LiAlO₂、Li₃N、LAGP、LATP、LLTO、LLZO等。

综上，锂电池用聚合物固态电解质是指各种锂盐加入至聚合物中，在通过添加剂以改善电解质性能的电解质体系，是能够有效避免锂电池漏液、内部短路以及易燃易爆等安全性问题的理想选择。

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