鋰離子電池固態聚合物電解質(PEO)原理

隨著可持續發展逐漸滲透到我們的生活中，風能和太陽能等清潔能源的應用越來越廣泛，并有取代傳統化石燃料的趨勢。然而，對于許多清潔能源來說，一個主要的限制是對天氣條件和時間的依賴，那么在緊急情況下如何儲存這些能源呢？

鋰離子電池作為最受歡迎的便攜式電源，具有攜帶方便、能量密度高、充電速度快等優點。傳統的LIB由四部分組成:陰極、陽極、電解質和防止電極接觸的阻擋層。在放電過程中，鋰離子(Li+)從陰極釋放出來，通過電解質到達陽極，而電子(e-)通過電路從陽極到達陰極，中和整個系統的電特性。充電過程與放電相反。電解質作為鋰離子運動的介質，在鋰離子電池中起著重要的作用。選擇好的電解液不僅可以提高電池的穩定性和安全性，而且可以使充放電更加高效。

在LIB之初，使用的是液體電解質，因為鋰+在液體中的導電速度非常快，而碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯等常見的液體電解質介質都是易揮發的易爆化學物質，所以當用作電池時容易爆炸。為了降低風險，固體聚合物電解質被提出作為替代品。

聚環氧乙烷(PEO)是最常用的固相萃取材料，通常與鋰鹽混合。Li+在的傳導可以用跳躍來解釋。由于氧原子的電負性，在的四五個氧原子附近可以吸引到Li+離子。當溫度高于PEO的玻璃溫度(Tg)時，自由分子鏈將移動，打破Li+周圍的重力。

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