Ионная проводимость в полимерных твёрдых электролитах

Высокая безопасность, хорошая совместимость на границе раздела, низкая стоимость и простота технологической переработки делают полимерные твёрдые электролиты перспективными материалами для аккумуляторных батарей следующего поколения. В последние десятилетия изучались ключевые вопросы, связанные с полимерными твёрдыми электролитами, включая методы синтеза, ионную проводимость и архитектуру аккумуляторных батарей. Однако механизмы ионной проводимости по-прежнему изучены недостаточно, что препятствует разработке и оптимизации полимерных твёрдых электролитов. В настоящем обзоре обобщены и проанализированы механизмы ионной проводимости и стратегии оптимизации полимерных твёрдых электролитов, включая безрастворительные, композитные и квазитвёрдые/гелеобразные полимерные электролиты. Подробно рассмотрены проблемы и стратегии повышения ионной проводимости, при этом особое внимание уделено диссоциации ионных пар, подвижности ионов, релаксации полимера и взаимодействиям на границе раздела полимер–наполнитель. Этот комплексный обзор имеет особое значение для целенаправленного повышения литий-ионной проводимости полимерных твёрдых электролитов.