离子聚合原位固态化构建高安全锂电池固态聚合物电解质的研究进展

锂离子电池已经广泛应用于电动汽车、移动智能设备、大规模储能等国民经济的诸多方面,并逐步向深海、深空、深地、单兵作战装备等特种应用领域进军.然而采用传统碳酸酯液态电解液的锂电池普遍存在易泄露、易燃烧、易爆炸等潜在安全隐患,因此亟待开发高安全的固态电解质.固态聚合物电解质因其优越的机械韧性,以及可以有效兼容现有锂电池生产工艺等优点而受到极大关注.具体到制备工艺方面,溶液铸膜法等非原位技术制备的固态聚合物电解质因其与正负极之间存在不良固/固接触,导致产生较高的界面阻抗进而恶化电池性能;相比较而言,采用原位固态化制备技术,则有利于液态前驱体充分润湿正负极进而保证良好的界面稳定性和高效离子传输.然而,目前大多数原位固态化技术是自由基热聚合需要加入额外引发剂且需要高温等苛刻条件;而离子聚合则具有巨大优势,其可以在室温条件下以锂盐或锂金属等作为引发剂进而有效避免杂质引入.截至目前离子聚合原位固态化构建高安全锂电池固态聚合物电解质已取得相当大的研究进展,因此本文从阳离子聚合和阴离子聚合两方面对原位固态化构建的固态聚合物电解质进行系统阐述,并在文末对离子聚合原位固态化策略构建高安全锂电池固态聚合物电解质所存在的挑战和未来发展趋势进行了详细论述.