应用于全固态锂电池的复合固态电解质研究进展

摘要

基于固态电解质和锂金属负极的全固态锂离子电池能量密度高、 安全性好,能够有效地抑制锂枝晶生长并改善电池的本征安全性.固态电解质作为全固态电池的关键材料,成为近年来的研究热点.目前,通过在聚合物基体中添加无机填料得到的复合固态电解质具有优异的力学性能和电化学性能,实现了对单一固态电解质体系的"取长补短",被视为最具前景的电解质材料.在复合固态电解质中,无机填料与聚合物基体的两相界面对锂电池的离子电导率有重要贡献,但两相界面的增加受到无机填料渗流阈值的影响.因此,从填料的形貌、 排列方式等方面优化渗流结构是进一步提高离子电导率的关键.基于以上问题,总结了各单一类型固态电解质以及复合固态电解质的特点及其导电机理,并基于不同维度的无机填料分析了复合固态电解质研究中的渗流结构设计思路、 方法优劣及性能变化,并展望了复合固态电解质未来研究重点.