Αγώνας ταχύτητας μεταξύ των πολυμερών ηλεκτρολυτών και των ανόργανων ηλεκτρολυτών σουλφιδίου

   Οι ηλεκτρολύτες είναι συστατικά κλειδιά στα ηλεκτροχημικά συστήματα αποθήκευσης, τα οποία παρέχουν έναν μηχανισμό ιονικός-μεταφορών μεταξύ της καθόδου και της ανόδου ενός κυττάρου. Δεδομένου ότι οι τεχνολογίες μπαταριών είναι στη συνεχή ανάπτυξη, έχει υπάρξει αυξανόμενη ζήτηση για τα αποδοτικότερα, αξιόπιστα και φιλικά προς το περιβάλλον υλικά. Οι ιονικές μπαταρίες στερεάς κατάστασης λίθιου (SSLIBs) θεωρούνται ως συστήματα ενεργειακής αποθήκευσης επόμενης γενιάς και οι στερεοί ηλεκτρολύτες (SEs) είναι τα συστατικά κλειδιά για αυτά τα συστήματα. Έναντι των υγρών ηλεκτρολυτών, SEs είναι θερμικά σταθερό (ασφαλέστερος), λιγότερο τοξικό και παρέχει ένα συμπαγέστερο (ελαφρύτερο) σχέδιο μπαταριών. Εντούτοις, το πρωτεύον θέμα είναι η ιοντική αγωγιμότητα, ειδικά στις χαμηλές θερμοκρασίες. Μέχρι στιγμής, υπάρχουν δύο δημοφιλείς τύποι SEs: (1) ανόργανοι στερεοί ηλεκτρολύτες (InSEs) και (2) πολυμερείς ηλεκτρολύτες (PEs). Μεταξύ InSEs, βασισμένο στο σουλφίδιο SEs παρέχει τις πολύ υψηλές ιοντικές αγωγιμότητες (μέχρι 10−2 S/cm) και μπορούν εύκολα να ανταγωνιστούν με τους υγρούς ηλεκτρολύτες (LEs). Αφ' ετέρου, είναι ακριβότεροι από LEs. PEs μπορεί να παραχθεί με λιγότερο κόστος από InSEs αλλά οι αγωγιμότητές τους δεν είναι ακόμα ικανοποιητικές για τις υψηλότερες αποδόσεις. Αυτό το έγγραφο αναθεωρεί το αποδοτικότερο SEs και τους συγκρίνει από την άποψη των αποδόσεων και των δαπανών τους. Οι προκλήσεις που συνδέονται με τους τρέχοντες ηλεκτρολύτες κατάστασης προόδου και τις δυνατότητες μείωσης του κόστους τους περιγράφονται.

  παρέχουμε τους ισχυρούς λόγους για το σουλφίδιο/τους φωσφίδιο-βασισμένους στον στερεούς ηλεκτρολύτες εναντίον των αυτών οξειδίων/φωσφορικού άλατος. Εκτός από άλλους, αυτοί έχουν την υψηλότερη αγωγιμότητα, τις εφικτές διαχειριζόμενες επιλογές για τις δευτερεύουσες αντιδράσεις στην παραγωγή υπό τις περιβαλλοντικές συνθήκες, και τις μηχανικές ιδιότητες όπως η ολκιμότητα. Τέλος, φαίνεται λογικό και εφικτός να συνδυάσει το σουλφίδιο/οι στερεοί ηλεκτρολύτες με τους πολυμερείς ηλεκτρολύτες ως κόλλα μεταξύ των σιταριών. Αυτή η προσέγγιση μπορεί να παραγάγει τις άριστες λύσεις για την επιτυχή καταστολή λι-δενδριτών στις ιδιαίτερα συμπιεσμένες ταινίες καθώς επίσης και μια απλή και αποτελεσματική προσαρμογή των στερεών ηλεκτρολυτών στη συμβατική λι-ιονική κατασκευή, ιδιαίτερα εάν αυτή η προσέγγιση συνδυάζεται με έναν επιτόπιο σχηματισμό ανόδων μετάλλων λι επάνω στην πρώτη δαπάνη στο βήμα σχηματισμού.