แบตเตอรี่เฉพาะพลังงานยังคงเพิ่มขึ้นระบบนิกเกิล + ซิลิคอนวัสดุคาร์บอนสูงทั่วไปสามารถทำได้ถึงประมาณ 350Wh / พลังงานเฉพาะกิโลกรัมยังคงเพิ่มขึ้นเฉพาะพลังงานจำเป็นต้องใช้ระบบใหม่ในปัจจุบันที่พบบ่อยระบบเฉพาะพลังงานสูงประกอบด้วยเต็ม โลหะแข็ง Li เซลล์ Li / แบตเตอรี่กำมะถันและหลี่ / แบตเตอรี่อากาศจากระดับเทคโนโลยีในปัจจุบันที่เป็นโลหะทั้งหมดแข็งแบตเตอรี่ Li เป็นส่วนใหญ่มีแนวโน้มที่รุ่นต่อไปของแบตเตอรี่เฉพาะพลังงานสูง. แบตเตอรี่เต็มรูปแบบของรัฐที่มั่นคง, อิเล็กโทรไลที่เป็นของแข็ง เทคโนโลยีที่สำคัญทั่วไปอิเล็กโทรไลลี่ของแข็ง + การนำต่ำที่อุณหภูมิปกติส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานของแบตเตอรี่. เพื่อเพิ่มการนำของอิเล็กโทรไลของรัฐที่มั่นคงได้รับการพัฒนาประเภทต่างๆของอิเล็กโทรไลของรัฐที่มั่นคงนั้นโกเมนชนิดของรัฐที่มั่นคงอิเล็กโทร การนำไฟฟ้าที่อุณหภูมิห้องสามารถเข้าถึงได้ 10-4-10-3S / cm, มีอิเล็กโทรไลต์ของของเหลวคาร์บอเนตร่วม 10-2S / ซม. อย่างใกล้ชิดกับอิเล็กโทรทั้งหมดแข็งเหมาะโกเมนอิเล็ก แต่ยังใบหน้าชั้นผิวเฉื่อย (LiOH หลี่ 2CO 3) ด้วยเปียกโลหะยากจนหลี่หลี่เจริญเติบโตโลหะประสาทที่ขอบเขตข้าวต้านทาน interfacial และปัญหาอื่น ๆ. Weidong โจวเมื่อเร็ว ๆ นี้ที่มหาวิทยาลัยปักกิ่ง (ผู้เขียนครั้งแรกผู้เขียนที่สอดคล้องกัน), มหาวิทยาลัยเทกซัสออสติน Yutao ลี่ (ผู้รับผิดชอบ ), John B Goodenough (ผู้เขียนที่สอดคล้องกัน) โดยการเคลือบชั้นของ Li บนผิวหน้าของอิเล็กโทรไลต์โกเมน +0.9 จำนวนการขนส่งของลักษณะลิเมอร์อิเล็กโทรไลยับยั้งการเจริญเติบโตของ dendrites ของโลหะ Li และลดความต้านทาน interfacial เพิ่มขึ้นถึง 97% เพื่อให้มีประสิทธิภาพ Coulombic ของเซลล์โลหะทุกชนิดแข็งแรกรอบประสิทธิภาพ Coulombic ใกล้ถึง 100%
การปรากฏตัวของเปียกไม่ใช่โกเมนอินเตอร์เฟซอิเล็กโทรไลของแข็งปัญหาการเจริญเติบโตประสาทลี่และอินเตอร์เฟซที่ติดต่อยากจนอิเล็กโทรลิเมอร์และคุณสมบัติเชิงกลที่ดีที่ทำให้มันเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการแก้ปัญหานี้อิลิเมอร์โดยทั่วไปมีเกลือลี่ จึงต้องเพิ่มของ LiTFSI เกลือลิเธียม แต่ก็ยังทำให้แบตเตอรี่ Li + โอนจำนวนมักจะค่อนข้างต่ำ (เช่น 0.35) ดังนั้นกระบวนการของการชาร์จแอนไอออนสะสมในด้านข้างใกล้กับขั้วบวกจึงสร้างสนามไฟฟ้าที่แข็งแกร่งอิทธิพลของ Li ด้าน + การแพร่กระจายเร่งการเจริญเติบโตของ Li dendrites ในอิเล็กโทรไลโกเมนและมี Li สูง +จำนวนที่น้อยลงของพอลิเมอย้ายถิ่นอิเล็กโทรไลแอนไอออนที่สามารถเคลื่อนย้ายได้อย่างมีประสิทธิภาพสามารถแก้ปัญหานี้ในการปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของโกเมนอิเล็กโทรไลที่เป็นของแข็ง
การทดลองโดยใช้อิเล็กโทรลิเมอร์ของโครงสร้างต่อไปนี้ (โพลี (acrylamide-2-methyl-1-โพรเพนซัลโฟเนต) ลิเธียม PAS) เพียง Li สามารถที่จะย้ายไปในโครงสร้างโมเลกุลที่แสดงในรูปจึงลี่ +จำนวนการโอนที่สูงถึงประมาณ 0.9. เพื่อปรับปรุงสมบัติเชิงกลของ PAS และหลี่ + การนำผสมกับ PAS ของ PEO (เอทิลีนออกไซด์) PEO และยังส่งเสริมการมีปฏิสัมพันธ์ของ PAS หลี่ +PEO จะถูกย้ายไปตามห่วงโซ่ยาวสามารถเห็นได้จากมะเดื่อ PEO:. PAS = 3: 1. การนำสูงสุดของอิเล็กโทรไลที่ 65 องศา] C ถึง 1.8x10-5S / cm เพราะมีไอออนเป็นตัวนำดังนั้น Li +จำนวนการโอนสูงที่สุดเท่าที่ 0.87-0.95 แสดงให้เห็นว่าส่วนใหญ่จะมาจากการนำของหลี่ +การสนับสนุนนี้เป็นการช่วยในเชิงบวกในการลดโพลาไรซ์การเพิ่มขนาดและประสิทธิภาพของวงจร
โกเมนอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งมีความสามารถในการนำไฟฟ้าได้ถึง 4x10 ที่อุณหภูมิห้อง-4S / cm ถึง 1x10 ที่ 65 ° C-3S / ซม. แต่การติดต่อระหว่างขั้วลบและโลหะหลี่เป็นที่ค่อนข้างยากจนนำไปสู่ความต้านทานเพิ่มขึ้น Weidong โจวโกเมนอิเล็กโทรไล (450um หนา) ร่วมกับชั้นคอมโพสิตของพอลิเมออิเล็กโทรไล PEO-PAS (โดยประมาณ 5um ในความหนา) ตั้งแต่ ความหนาของ PEO-PAS เป็นบางแม้จะมีการนำต่ำ แต่เนื่องจากความต้านทานมีขนาดค่อนข้างเล็กโดยรวมคอมโพสิตอิเล็กโทรไล Li + การนำถึง 1.5x10-4S / ซม. เนื่องจากในเวลาเดียวกันสมบัติเชิงกลที่ดีของ PEO-PAS ช่วยลดความต้านทานติดต่อระหว่างขั้วลบและโลหะอิเล็กโทรไลลี่ของแข็งในกรณีที่ไม่มีการเคลือบ Polyelectrolyte หลี่ / LLZTO / Li ต้านทาน interfacial ถึง 5000 โอห์ม หลังจากเพิ่มพอลิเมอร์เคลือบผิวอิเล็กโทรไลต์โกเมนความต้านทานต่ออินเตอร์เฟสลดลงเป็น 400 โอห์ม
สำหรับวัตถุประสงค์ของโกเมนอิเล็กโทรไลของแข็งปัญหาก็คือปัญหาที่ต้องเผชิญในช่วงการขี่จักรยานของหลี่ประสาทที่ปลูกตามแนวพรมแดนข้าวธรรมดาหมุนเวียนโกเมนอิเล็กโทรไลของแข็งลี่ / LLZTO / เซลล์ Li แน่นหลังจากนั้น 5 ชั่วโมง มีการลัดวงจรชัดเจนและหลังอิเล็กโทรไลของแข็งโกเมนคือการรักษาพื้นผิวลิเมอร์อิเลคแสดงให้เห็นลักษณะวงจรมีเสถียรภาพมาก (ดังแสดงด้านล่างตามลำดับ, 0.1, 0.2, 0.3 และ 0.5mA / g ความหนาแน่นกระแส วัฏจักรต่ำกว่าคือ 10 ชั่วโมง (ชาร์จ 1 ชม. จากนั้นปล่อยประจุ 1 ชั่วโมง)) อิเล็กโทรไลต์สามารถทำงานได้อย่างเสถียรนานกว่า 500 ชั่วโมงโดยไม่มีลัดวงจร
ด้านล่างนี้แสดงให้เห็นถึงการใช้งานของหลี่ / อิเล็กโทรไลโกเมน / LFP ประดิษฐ์ไฟฟ้าผลการทดสอบเซลล์เต็มสามารถเห็นได้จากตัวเลขที่ประสิทธิภาพการทำงานที่ยอดเยี่ยมอัตราเซลล์เต็มแสดงความจุขั้วบวกในอัตรา 0.1C ถึง 145mAh / กรัมในอัตรา 0.2C ของอิเล็กโทรดความจุพลิกกลับในเชิงบวกของ 140mAh / g ของหลักสูตรตั้งแต่สมรรถภาพแบตเตอรี่ทั้งหมดแข็งขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ไฟฟ้าเหลวหรือมีช่องว่างจากครั้งแรกสามารถมองเห็นในรูปที่ขประสิทธิภาพ Coulombic ของแบตเตอรี่อาจจะ หลังจาก 97% และ 160 ครั้งในอัตราการไหลเวียน 0.2C ความจุพลิกกลับยังคงสูงที่สุดเท่าที่ 137mAh / g ประสิทธิภาพวงจร Coulombic ของแบตเตอรี่เป็น 99.9% แสดงให้เห็นว่าแบตเตอรี่มีความเสถียรทางเคมีไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมหลังจากที่ขี่จักรยานมือถือ, ผู้เขียน ถอดชิ้นส่วนของการสะสมของโลหะ Li ขั้วลบเครื่องแบบพื้นผิวและไม่มีสัญญาณที่ชัดเจนของการเจริญเติบโตประสาทลี่ (ดังแสดงในรูปที่ง.)
อิเล็กโทรไลต์โกเมนมีค่าการนำไฟฟ้าสูงถึง 10-3S / cm Weidong Zhou ช่วยลดความต้านทานการแลกเปลี่ยนประจุของอินเตอร์เฟซโดยการปรับเปลี่ยนพื้นผิวด้วยพอลิเมอร์โพลิเมอร์ PAS-PEO และยังช่วยกระจายกระแสไฟฟ้าสม่ำเสมอ จึงยับยั้งการเจริญเติบโตของ Li dendrites ตามแนวขอบของเมล็ดข้าวโดยหลีกเลี่ยงการเกิดลัดวงจรและช่วยปรับปรุงเสถียรภาพวงจรของแบตเตอรี่ทั้งหมดเทคโนโลยีนี้ทำให้การใช้งานของอิเล็กโทรไลต์โกเมนมีประสิทธิภาพดีขึ้นอย่างมากสำหรับการผลักดันสถานะของแข็งทั้งหมด การพัฒนาอิเล็กโทรไลต์มีความสำคัญอย่างยิ่ง
