dianziyuanqijianyuxinxijishu电子元器件与信息技术34|聚合物固态电解质及其在锂电池应用的研究进展李子坤(通信作者)1,2,李俊焕1,21.贝特瑞新材料集团股份有限公司中央研究院,广东深圳518106;2.深圳市贝特瑞新能源技术研究院有限公司,广东深圳518118摘要:本文综述了有机聚合物固态电解质的研究进展,主要内容包括固态电解质的类别与特点、优劣势与性能要求,以及不同种类聚合物固态电解质的性质。根据聚合物的分子结构,可将其分为聚醚类、聚碳酸酯类、聚酰胺类、聚硅氧烷类、聚丙烯酸酯类等,不同分子链结构的聚合物固态电解质在材料与锂电池性能表现上各有特点。此外,本文还分析了聚合物固态电解质的研究难点,指出了目前在材料开发和固态电池应用中存在的不足,并展望了其未来发展应用前景。关键词:聚合物固态电解质;锂电池;研究进展;发展应用前景中图分类号:TM912文献标志码:ADOI:10.19772/j.cnki.2096-4455.2022.11.0090引言传统锂离子电池的关键材料有电解液和隔膜,电解液包含溶剂和锂盐,溶剂起到传递锂离子的载体作用,锂盐提供锂离子源,隔膜则起到分隔正负极和阻隔电子传导的作用[1]。电解液含有极性小分子,能很好地浸润正负极材料,渗透到电极活性颗粒间的孔隙并促进电极材料容量的发挥。目前,商用电解液一般是由碳酸酯或羧酸酯小分子物质构成,闪点低且易燃易爆,在锂电池中一旦发生泄漏,极易引发安全事故。随着新能源汽车的普及,相应的自燃事故频发,引发社会广泛关注和担忧。自燃是新能源汽车发生安全事故最主要的原因,而锂电池中的电解液则是新能源汽车自燃的导火索[2]。虽然电池管理系统和保护壳能一定程度上预防和缓解电解液引发的锂电池安全问题,但没有从根源上消除锂电池的安全隐患,这阻碍了锂电池在新能源汽车的应用。而固态电解质不会泄露也不易燃,用其替换传统的电解液,能有效避免液态电池存在的安全隐患,显著增强锂电池的安全性,因此固态电解质备受学术界和产业界的关注。1聚合物电解质1.1固态电解质的类别与特点固态电解质可分为有机体系和无机体系。其中,无机体系可细分为氧化物和硫化物体系,氧化物根据晶型可细分为钙钛矿型、Garnets石榴石型、NASICON型、LISICON型。氧化物固态电解质具有较佳的锂离子电导率,但与电极界面接触差,导致界面阻抗大[3]。硫化物属于非晶态体系,离子电导率与电解液相近,但对空气敏感,在空气中会分解出有毒气体,诱发更严重的安全问题。有机固态电解质即聚合物...