solid polymer electrolytes

Использование твердых полимерных электролитов представляет новый и перспективный подход к повышению безопасности литий-ионных и натрий-ионных аккумуляторов. В последнее десятилетие появился ряд публикаций по созданию электролитов с проводимостью по ионам лития и натрия на основе нафионоподобных полимеров. В настоящем обзоре анализируются различные методы их синтеза, их свойства, а также информация о лабораторных литий-ионных и натрий-ионных аккумуляторах с такими электролитами.

Проанализированы принципиальные подходы к созданию перспективных для практического использования твердых полимерных электролитов (ТПЭ). Получены новые ТПЭ на основе аморфных сополимеров акрилонитрила СКН-40 и ПАН и солей лития LiAsF₆, LiCF₃SO₃, LiCIO₄. Определены пределы растворимости солей в полимерной матрице СКН-40. Методом ИК-спектроскопии изучены процессы ионной сольватации и ассоциации в широком диапазоне концентраций соли. Измерены транспортные характеристики ТПЭ в интервале 20–100°С.

В кратком обзоре приводится анализ основных публикаций за последние 15 лет, посвящённых твёрдым полимерным электролитам с проводимостью по ионам натрия. Рассмотрены истинно полимерные и гель-полимерные электролиты на основе полиэтиленоксида, полиакрилонитрила, поливинилового спирта, поливинилхлорида, поливинилпирролидона, сополимера поливинилиденфторида с гексафторпропиленом, полиметилметакрилата, нафиона. Особое внимание уделено температурной зависимости проводимости.