Wikipedia

Elettrolita allo stato solido

elettrolita che conduce ioni solido ed è il componente caratteristico della batteria a stato solido

Un elettrolita allo stato solido è un elettrolita che conduce ioni allo stato solido ed è il componente caratteristico dell'accumulatore allo stato solido. Sono utili in applicazioni per lo stoccaggio di energia elettrica in sostituzione degli elettroliti liquidi attuali, in particolare in batteria agli ioni di litio.[1][2] I principali vantaggi sono la maggiore sicurezza, nessun problema di perdite di liquidi organici tossici, bassa infiammabilità, non volatilità, stabilità meccanica e termica, facile processabilità, bassa auto-scarica, maggiore densità di potenza raggiungibile e ciclabilità.[3] Ciò rende possibile, ad esempio, l'implementazione di un anodo di litio metallico in un dispositivo, senza i limiti intrinseci di un elettrolita liquido. L'utilizzo di un anodo ad alta capacità e un basso potenziale di riduzione, come il litio con una capacità specifica di 3860 mAh g−1 e un potenziale di -3,04 V vs SHE, in sostituzione della tradizionale grafite a bassa capacità (372 mAh g−1) è il primo passo nella realizzazione di una batteria ricaricabile più leggera, sottile ed economica.[4] Inoltre, ciò consente di raggiungere densità di energia gravimetrica e volumetrica abbastanza elevate da raggiungere l'obiettivo ambizioso di 500 miglia per singola carica in un veicolo elettrico.[5] Nonostante i promettenti vantaggi, ci sono ancora alcune limitazioni che ostacolano la transizione degli elettroliti allo stato solido ad una produzione su larga scala, tuttavia è prevista l'integrazione di questi sistemi in dispositivi commercializzabili e molti OEM di automobili (Toyota, BMW, Honda, Hyundai) si aspettano di commercializzare veicoli completamente elettrici accumulatore allo stato solido entro il 2025.[6][7]

Batteria allo stato solido con elettrolita allo stato solido tra i due elettrodi.

Storia modifica

I primi elettroliti inorganici a stato solido sono stati scoperti da Michael Faraday nel XIX secolo, il solfuro d'argento (Ag2S) e il fluoruro di piombo (II) (PbF2).[8] Il primo materiale polimerico in grado di condurre ioni allo stato solido fu scoperto negli anni '70 da V. Wright[9] e l'importanza della scoperta fu riconosciuta all'inizio degli anni '80.[10]

Tuttavia, permangono questioni ancora irrisolte al fine di comprendere appieno il funzionamento delle batterie allo stato solido, in particolare per il comportamento all'interfaccia con l'elettrodo.[11] Negli ultimi anni la necessità di miglioramenti della sicurezza e delle prestazioni rispetto alla chimica agli ioni di litio sta rendendo le batterie a stato solido molto appetibili e sono ora considerate la tecnologia più incoraggiante per soddisfare la necessità di batterie elettriche a lunga durata per i veicoli elettrici del prossimo futuro.[12]

Proprietà modifica

Per progettare un SSE con prestazioni ottimali, è necessario soddisfare diverse proprietà:[13]

Categorie modifica

Gli elettroliti allo stato solido hanno lo stesso ruolo di un elettrolita liquido tradizionale e sono classificati in elettrolita allo stato completamente solido ed elettroliti a stato quasi-solido (QSSE). Gli elettroliti allo stato completamente solido sono inoltre divisi in elettrolita solido inorganico (ISE), elettrolita solido polimerico (SPE) ed elettrolita polimerico composito (CPE). I QSSE sono chiamati anche elettroliti polimerici gel (GPE), e sono membrane che contengono una certa quantità di componente liquido immobilizzato all'interno della matrice solida. In generale, le nomenclature SPE e GPE sono usate in modo intercambiabile, ma hanno un meccanismo di conduzione ionica sostanzialmente diverso: gli SPE conducono ioni attraverso l'interazione con i gruppi sostituenti delle catene polimeriche mentre i GPE conducono ioni principalmente nel solvente.[18]

Elettrolita a stato completamente solido modifica

Gli elettroliti allo stato completamente solido sono divisi in elettrolita solido inorganico (ISE), elettrolita solido polimerico (SPE) ed elettrolita polimerico composito (CPE). Sono solidi a temperatura ambiente e il trasporto ionico avviene allo stato solido. Il loro principale vantaggio è la completa rimozione di qualsiasi componente liquido, per una maggiore sicurezza del dispositivo complessivo. Il limite principale è la conducibilità ionica che tende ad essere molto più bassa rispetto a una controparte liquida.[19]

Elettrolita solido inorganico (ISE) modifica

L'elettrolita solido inorganico (ISE) è un tipo particolare di elettrolita allo stato solido costituito da un materiale inorganico allo stato cristallino o vetroso che conduce ioni per diffusione attraverso il reticolo cristallino.[20] I principali vantaggi di questa classe di elettroliti a stato solido inorganico sono l'elevata conducibilità ionica (dell'ordine di pochi mS cm−2 a temperatura ambiente), le elevate proprietà meccaniche (dell'ordine dei GPa) e l'elevato numero di trasporto rispetto ad altre classi di elettroliti allo stato solido.[21] Sono generalmente fragili che porta ad una bassa compatibilità e stabilità nei confronti dell'elettrodo con una resistenza di interfaccia che aumenta rapidamente e complicazioni nel processo produttivo su larga scala.[22] Possono essere a base di ossidi, solfuri o fosfati e le strutture cristalline includono LISICON (conduttore superionico al litio) (ad es. LGPS, LiSiPS, LiPS), argirodite (ad es Li 6 PS 5 X, X = Cl, Br, I),[23] granati (LLZO)[24], NASICON (conduttore superionico di sodio) (ad es. LTP, LATP, LAGP),[25] nitruri di litio (Li3N),[26] idruri di litio (LiBH4),[27] perovskiti (LLTO),[28] alogenuri di litio (LYC, LYB)[29]. Alcuni ISE possono essere ceramici allo stato vetroso che assumono uno stato amorfo anziché una normale struttura cristallina, esempi popolari sono LIPON[30] e litio tiofosfati (Li2S–P2S5).[31]

Elettrolita polimerico solido (SPE) modifica

Gli elettroliti polimerici solidi (SPE) sono materiali polimerici privi di solvente che conducono ioni attraverso interazioni con le catene polimeriche. Rispetto agli ISE, gli SPE sono molto più facili da sintetizzare, generalmente mediante casting, rendendoli compatibili con un'implementazione su larga scala. Inoltre, possedendo una maggiore elasticità e plasticità sono in grado di stabilizzare l'interfaccia, sono flessibili e resistono alle variazioni di volume degli elettrodi durante il funzionamento.[18] Le caratteristiche del materiale polimerico per un'efficace dissoluzione del sali sono bassa temperatura di transizione vetrosa (Tg), compatibilità elettrochimica con i più comuni materiali per elettrodi, un basso grado di cristallinità, stabilità meccanica e termica.[32] Tuttavia la conducibilità ionica risulta inferiore agli ISE, limitando una ricarica ad alte densità di corrente.[33] L'SPE a base PEO è il primo polimero a stato solido in cui la conduttività ionica è stata dimostrata attraverso "hopping" degli ioni grazie al movimento delle catene polimeriche (segmental motion)[34] causa della grande capacità di complessazione ionica dell'etere; tuttavia offre una bassa conducibilità ionica a temperatura ambiente (10−5 S cm−1) a causa dell'elevato grado di cristallinità.[35] Le principali alternative agli SPE a base di PEO sono i policarbonati,[36] i poliesteri,[37] i polinitrili (ad es. PAN),[38] polialcoli (PVA),[39] poliammine (PEI),[40] polisilossani (PDMS)[41][42] e fluoropolimeri (PVDF, PVDF-HFP).[43] I biopolimeri come la lignina,[44] il chitosano[45] e la cellulosa[46] stanno anche ottenendo molto interesse come SPE o miscelati con altri polimeri, da un lato per la loro sostenibilità ambientale e dall'altro per la loro elevata capacità di complessazione dei sali. Inoltre, vengono considerate diverse strategie per aumentare la conduttività ionica degli SPE e aumentare il rapporto amorfoso-cristallino.[47] Con l'introduzione di particelle come fillers all'interno della soluzione polimerica si ottiene un elettrolita polimerico composito (CPE), le particelle possono essere inerti alla conduzione di Li+ (Al2O3, TiO2, SiO2, MgO, zeolite, montmorillonite,...),[48][49][50] con l'unico scopo di ridurre la cristallinità, o attivo (LLTO, LLZO, LATP...).[51][52][53][54] Copolimerizzazione,[55] reticolazione,[56] compenetrazione,[57] e miscelazione[58] sono tutte strategie che possono essere utili a modificare le proprietà degli SPE e ottenere prestazioni migliori, introducendo nelle catene polimeriche gruppi polari come eteri, carbonili o nitrili migliorano la dissoluzione del sale.

Elettrolita a stato quasi solido modifica

Spesso confusi con gli SPE, gli elettroliti a stato quasi solido (QSSE) sono anche chiamati elettroliti polimerici a gel (GPE) ma hanno un meccanismo di conduzione ionica sostanzialmente diverso: gli SPE conducono gli ioni attraverso l'interazione con i gruppi sostituenti delle catene polimeriche mentre i GPE conducono ioni principalmente nel solvente.[59] Sono costituiti da una rete polimerica che intrappola un solvente che contiene gli ioni attivi, quindi possiede sia le proprietà meccaniche di un solido sia le elevate proprietà di trasporto ionico di un liquido. Sono stati studiati diversi GPE con un numero di matrici polimerici, utilizzando gli stessi polimeri degli elettroliti polimerici allo stato solido (PEO, PAN, PMMA, PVDF-HFP, ...) ma sintetizzati con maggiore porosità per allocare facilmente solventi organici come etilene carbonato (EC), propilene carbonato (PC), dietil carbonato (DEC), dimetil carbonato (DMC), con effetto plasticizzante.[60][61][62] È anche possibile introdurre nella matrice altri polimeri come il poli(etilenglicole) (PEG) a basso peso molecolare o solventi organici aprotici con elevata costante dielettrica come dimetilsolfossido (DMSO).[63][64] Valori di conducibilità ionica dell'ordine dei mS cm−1 possono essere facilmente raggiunti con i GPE, come dimostrato dai numerosi articoli di ricerca pubblicati sull'argomento.[65]

Opportunità modifica

La grande versatilità e le proprietà di un elettrolita a stato solido ampliano le possibili applicazioni garantendo un'elevata densità di energia e una chimica più economica e sicura, principali limiti dell'attuale stato dell'arte delle batterie agli ioni di litio. In effetti, introducendo un elettrolita allo stato solido nell'architettura della batteria c'è la possibilità di utilizzare il litio metallico come materiale anodico, con la possibilità di ottenere un dispositivo ad alta densità di energia grazie alla sua elevata capacità specifica di 3860 mAh g−1.[66] L'utilizzo di un anodo al litio metallico in un elettrolita liquido è ostacolato soprattutto a causa della crescita dendritica di un elettrodo di litio puro che provoca facilmente cortocircuiti dopo pochi cicli; altri problemi correlati sono le espansioni di volume e la reattività dell'interfaccia dell'elettrolita solido (SEI).[67] L'uso di un elettrolita allo stato solido garantisce inoltre un contatto perfetto e omogeneo con l'elettrodo metallico di litio e possiede proprietà meccaniche tali da impedire la deposizione incontrollata di ioni Li+ durante la fase di carica. Allo stesso tempo, un elettrolita allo stato solido trova un'applicazione molto promettente nelle batterie al litio-zolfo risolvendo il problema chiave dell'effetto "shuttle" dei polisolfuri che provoca rapidamente una riduzione della capacità a seguito della dissoluzione dei polisolfuri nell'elettrolita.[68]

Note modifica

  1. ^ CleanTechnica, 7 May 2018, https://cleantechnica.com/2018/05/07/japanese-government-partners-with-manufacturers-on-solid-state-battery-research/.
  2. ^ CleanTechnica, 29 October 2018, https://cleantechnica.com/2018/10/29/german-federal-government-invests-in-solid-state-battery-research/.
  3. ^ Zhen Chen, Guk-Tae Kim e Zeli Wang, 4-V flexible all-solid-state lithium polymer batteries, in Nano Energy, vol. 64, October 2019, p. 103986, DOI:10.1016/j.nanoen.2019.103986.
  4. ^ Renheng Wang, Weisheng Cui e Fulu Chu, Lithium metal anodes: Present and future, in Journal of Energy Chemistry, vol. 48, September 2020, pp. 145-159, DOI:10.1016/j.jechem.2019.12.024.
  5. ^ Roberto Baldwin, Car and Driver, 12 March 2020, https://www.caranddriver.com/news/a31409442/samsung-solid-state-battery-revealed/.
  6. ^ Taehoon Kim, Wentao Song e Dae-Yong Son, Lithium-ion batteries: outlook on present, future, and hybridized technologies, in Journal of Materials Chemistry A, vol. 7, n. 7, 2019, pp. 2942-2964, DOI:10.1039/c8ta10513h.
  7. ^ FutureBridge, 6 July 2019, https://www.futurebridge.com/blog/solid-state-batteries/.
  8. ^ Solid State Electrochemistry, Cambridge University Press, 1995, ISBN 9780511524790.
  9. ^ Peter V. Wright, Electrical conductivity in ionic complexes of poly(ethylene oxide), in British Polymer Journal, vol. 7, n. 5, September 1975, pp. 319-327, DOI:10.1002/pi.4980070505.
  10. ^ F GRAY, J MACCALLUM e C VINCENT, Poly(ethylene oxide) - LiCF3SO3 - polystyrene electrolyte systems, in Solid State Ionics, vol. 18-19, January 1986, pp. 282-286, DOI:10.1016/0167-2738(86)90127-X.
  11. ^ Jürgen Janek e Wolfgang G. Zeier, A solid future for battery development, in Nature Energy, vol. 1, n. 9, 8 September 2016, DOI:10.1038/nenergy.2016.141.
  12. ^ Yong-Gun Lee, Satoshi Fujiki e Changhoon Jung, High-energy long-cycling all-solid-state lithium metal batteries enabled by silver–carbon composite anodes, in Nature Energy, vol. 5, n. 4, 9 March 2020, pp. 299-308, DOI:10.1038/s41560-020-0575-z.
  13. ^ R C Agrawal e G P Pandey, Solid polymer electrolytes: materials designing and all-solid-state battery applications: an overview, in Journal of Physics D: Applied Physics, vol. 41, n. 22, 21 November 2008, p. 223001, DOI:10.1088/0022-3727/41/22/223001.
  14. ^ K. Sundaramahalingam, M. Muthuvinayagam e N. Nallamuthu, Investigations on lithium acetate-doped PVA/PVP solid polymer blend electrolytes, in Polymer Bulletin, vol. 76, n. 11, 1º January 2019, pp. 5577-5602, DOI:10.1007/s00289-018-02670-2.
  15. ^ G. B. Appetecchi, A New Class of Advanced Polymer Electrolytes and Their Relevance in Plastic-like, Rechargeable Lithium Batteries, in Journal of The Electrochemical Society, vol. 143, n. 1, 1996, p. 6, DOI:10.1149/1.1836379.
  16. ^ Feng Zheng, Masashi Kotobuki e Shufeng Song, Review on solid electrolytes for all-solid-state lithium-ion batteries, in Journal of Power Sources, vol. 389, June 2018, pp. 198-213, DOI:10.1016/j.jpowsour.2018.04.022.
  17. ^ Marco Agostini, Du Hyun Lim e Matthew Sadd, Stabilizing the Performance of High-Capacity Sulfur Composite Electrodes by a New Gel Polymer Electrolyte Configuration, in ChemSusChem, vol. 10, n. 17, 11 September 2017, pp. 3490-3496, DOI:10.1002/cssc.201700977.
  18. ^ a b Jonas Mindemark, Matthew J. Lacey e Tim Bowden, Beyond PEO—Alternative host materials for Li + -conducting solid polymer electrolytes, in Progress in Polymer Science, vol. 81, June 2018, pp. 114-143, DOI:10.1016/j.progpolymsci.2017.12.004.
  19. ^ A. Mauger, M. Armand e C.M. Julien, Challenges and issues facing lithium metal for solid-state rechargeable batteries, in Journal of Power Sources, vol. 353, June 2017, pp. 333-342, DOI:10.1016/j.jpowsour.2017.04.018.
  20. ^ John Christopher Bachman, Sokseiha Muy e Alexis Grimaud, Inorganic Solid-State Electrolytes for Lithium Batteries: Mechanisms and Properties Governing Ion Conduction, in Chemical Reviews, vol. 116, n. 1, 29 December 2015, pp. 140-162, DOI:10.1021/acs.chemrev.5b00563.
  21. ^ Qing Zhao, Sanjuna Stalin e Chen-Zi Zhao, Designing solid-state electrolytes for safe, energy-dense batteries, in Nature Reviews Materials, vol. 5, n. 3, 5 February 2020, pp. 229-252, DOI:10.1038/s41578-019-0165-5.
  22. ^ Xiaogang Han, Yunhui Gong e Kun (Kelvin) Fu, Negating interfacial impedance in garnet-based solid-state Li metal batteries, in Nature Materials, vol. 16, n. 5, 19 December 2016, pp. 572-579, DOI:10.1038/nmat4821.
  23. ^ Marvin A. Kraft, Saneyuki Ohno e Tatiana Zinkevich, Inducing High Ionic Conductivity in the Lithium Superionic Argyrodites Li P Ge S I for All-Solid-State Batteries, in Journal of the American Chemical Society, vol. 140, n. 47, November 2018, pp. 16330-16339, DOI:10.1021/jacs.8b10282.
  24. ^ Qi Liu, Zhen Geng e Cuiping Han, Challenges and perspectives of garnet solid electrolytes for all solid-state lithium batteries, in Journal of Power Sources, vol. 389, June 2018, pp. 120-134, DOI:10.1016/j.jpowsour.2018.04.019.
  25. ^ Rachel DeWees e Hui Wang, Synthesis and Properties of NaSICON‐type LATP and LAGP Solid Electrolytes, in ChemSusChem, vol. 12, n. 16, 24 July 2019, pp. 3713-3725, DOI:10.1002/cssc.201900725.
  26. ^ Heinz Jürgen Beister, Sabine Haag e Rüdiger Kniep, Phase Transformations of Lithium Nitride under Pressure, in Angewandte Chemie International Edition in English, vol. 27, n. 8, August 1988, pp. 1101-1103, DOI:10.1002/anie.198811011.
  27. ^ P. E. de Jongh, D. Blanchard e M. Matsuo, Complex hydrides as room-temperature solid electrolytes for rechargeable batteries, in Applied Physics A, vol. 122, n. 3, 3 March 2016, DOI:10.1007/s00339-016-9807-2.
  28. ^ Yutao Li, Henghui Xu e Po-Hsiu Chien, A Perovskite Electrolyte That Is Stable in Moist Air for Lithium-Ion Batteries, in Angewandte Chemie International Edition, vol. 57, n. 28, 9 July 2018, pp. 8587-8591, DOI:10.1002/anie.201804114.
  29. ^ Tetsuya Asano, Akihiro Sakai e Satoru Ouchi, Solid Halide Electrolytes with High Lithium-Ion Conductivity for Application in 4 V Class Bulk-Type All-Solid-State Batteries, in Advanced Materials, vol. 30, n. 44, November 2018, p. 1803075, DOI:10.1002/adma.201803075.
  30. ^ Keerthi Senevirathne, Cynthia S. Day e Michael D. Gross, A new crystalline LiPON electrolyte: Synthesis, properties, and electronic structure, in Solid State Ionics, vol. 233, February 2013, pp. 95-101, DOI:10.1016/j.ssi.2012.12.013.
  31. ^ F. Mizuno, A. Hayashi e K. Tadanaga, New, Highly Ion-Conductive Crystals Precipitated from Li2S-P2S5 Glasses, in Advanced Materials, vol. 17, n. 7, 4 April 2005, pp. 918-921, DOI:10.1002/adma.200401286.
  32. ^ Daniel T. Hallinan e Nitash P. Balsara, Polymer Electrolytes, in Annual Review of Materials Research, vol. 43, n. 1, July 2013, pp. 503-525, DOI:10.1146/annurev-matsci-071312-121705.
  33. ^ A. Manuel Stephan e K.S. Nahm, Review on composite polymer electrolytes for lithium batteries, in Polymer, vol. 47, n. 16, July 2006, pp. 5952-5964, DOI:10.1016/j.polymer.2006.05.069.
  34. ^ D.E. Fenton, J.M. Parker e P.V. Wright, Complexes of alkali metal ions with poly(ethylene oxide), in Polymer, vol. 14, n. 11, November 1973, p. 589, DOI:10.1016/0032-3861(73)90146-8.
  35. ^ D.R. Payne e P.V. Wright, Morphology and ionic conductivity of some lithium ion complexes with poly(ethylene oxide), in Polymer, vol. 23, n. 5, May 1982, pp. 690-693, DOI:10.1016/0032-3861(82)90052-0.
  36. ^ Bing Sun, Jonas Mindemark e Kristina Edström, Polycarbonate-based solid polymer electrolytes for Li-ion batteries, in Solid State Ionics, vol. 262, September 2014, pp. 738-742, DOI:10.1016/j.ssi.2013.08.014.
  37. ^ Michael A. Webb, Yukyung Jung e Danielle M. Pesko, Systematic Computational and Experimental Investigation of Lithium-Ion Transport Mechanisms in Polyester-Based Polymer Electrolytes, in ACS Central Science, vol. 1, n. 4, 10 July 2015, pp. 198-205, DOI:10.1021/acscentsci.5b00195.
  38. ^ Pu Hu, Jingchao Chai e Yulong Duan, Progress in nitrile-based polymer electrolytes for high performance lithium batteries, in Journal of Materials Chemistry A, vol. 4, n. 26, 2016, pp. 10070-10083, DOI:10.1039/C6TA02907H.
  39. ^ Jonas Mindemark, Bing Sun e Erik Törmä, High-performance solid polymer electrolytes for lithium batteries operational at ambient temperature, in Journal of Power Sources, vol. 298, December 2015, pp. 166-170, DOI:10.1016/j.jpowsour.2015.08.035.
  40. ^ Lei Zhang, Shi Wang e Jingyu Li, A nitrogen-containing all-solid-state hyperbranched polymer electrolyte for superior performance lithium batteries, in Journal of Materials Chemistry A, vol. 7, n. 12, 2019, pp. 6801-6808, DOI:10.1039/C9TA00180H.
  41. ^ Qinglei Wang, Huanrui Zhang e Zili Cui, Siloxane-based polymer electrolytes for solid-state lithium batteries, in Energy Storage Materials, vol. 23, December 2019, pp. 466-490, DOI:10.1016/j.ensm.2019.04.016.
  42. ^ Rupesh Rohan, Kapil Pareek e Zhongxin Chen, A high performance polysiloxane-based single ion conducting polymeric electrolyte membrane for application in lithium ion batteries, in Journal of Materials Chemistry A, vol. 3, n. 40, 2015, pp. 20267-20276, DOI:10.1039/c5ta02628h.
  43. ^ M Jacob, Effect of PEO addition on the electrolytic and thermal properties of PVDF-LiClO4 polymer electrolytes, in Solid State Ionics, vol. 104, n. 3-4, 11 December 1997, pp. 267-276, DOI:10.1016/S0167-2738(97)00422-0.
  44. ^ Bo Liu, Yun Huang e Haijun Cao, A high-performance and environment-friendly gel polymer electrolyte for lithium ion battery based on composited lignin membrane, in Journal of Solid State Electrochemistry, vol. 22, n. 3, 28 October 2017, pp. 807-816, DOI:10.1007/s10008-017-3814-x.
  45. ^ M.Z.A. Yahya e A.K. Arof, Effect of oleic acid plasticizer on chitosan–lithium acetate solid polymer electrolytes, in European Polymer Journal, vol. 39, n. 5, May 2003, pp. 897-902, DOI:10.1016/S0014-3057(02)00355-5.
  46. ^ Lingzhu Zhao, Jingchuan Fu e Zhi Du, High-strength and flexible cellulose/PEG based gel polymer electrolyte with high performance for lithium ion batteries, in Journal of Membrane Science, vol. 593, January 2020, p. 117428, DOI:10.1016/j.memsci.2019.117428.
  47. ^ C. Berthier, W. Gorecki e M. Minier, Microscopic investigation of ionic conductivity in alkali metal salts-poly(ethylene oxide) adducts, in Solid State Ionics, vol. 11, n. 1, September 1983, pp. 91-95, DOI:10.1016/0167-2738(83)90068-1.
  48. ^ Dingchang Lin, Wei Liu e Yayuan Liu, High Ionic Conductivity of Composite Solid Polymer Electrolyte via In Situ Synthesis of Monodispersed SiO Nanospheres in Poly(ethylene oxide), in Nano Letters, vol. 16, n. 1, December 2015, pp. 459-465, DOI:10.1021/acs.nanolett.5b04117.
  49. ^ B Kumar, Polymer ceramic composite electrolytes: conductivity and thermal history effects, in Solid State Ionics, vol. 124, n. 3-4, 2 September 1999, pp. 239-254, DOI:10.1016/S0167-2738(99)00148-4.
  50. ^ Binod Kumar, Lawrence Scanlon e Richard Marsh, Structural evolution and conductivity of PEO:LiBF4–MgO composite electrolytes, in Electrochimica Acta, vol. 46, n. 10-11, March 2001, pp. 1515-1521, DOI:10.1016/S0013-4686(00)00747-7.
  51. ^ Shi-Gang Ling, Jia-Yue Peng e Qi Yang, Enhanced ionic conductivity in LAGP/LATP composite electrolyte, in Chinese Physics B, vol. 27, n. 3, March 2018, p. 038201, DOI:10.1088/1674-1056/27/3/038201.
  52. ^ Xinghua Liang, Di Han e Yunting Wang, Preparation and performance study of a PVDF–LATP ceramic composite polymer electrolyte membrane for solid-state batteries, in RSC Advances, vol. 8, n. 71, 2018, pp. 40498-40504, DOI:10.1039/C8RA08436J.
  53. ^ Marlou Keller, Giovanni Battista Appetecchi e Guk-Tae Kim, Electrochemical performance of a solvent-free hybrid ceramic-polymer electrolyte based on Li 7 La 3 Zr 2 O 12 in P(EO) 15 LiTFSI, in Journal of Power Sources, vol. 353, June 2017, pp. 287-297, DOI:10.1016/j.jpowsour.2017.04.014.
  54. ^ Long Chen, Yutao Li e Shuai-Peng Li, PEO/garnet composite electrolytes for solid-state lithium batteries: From “ceramic-in-polymer” to “polymer-in-ceramic”, in Nano Energy, vol. 46, April 2018, pp. 176-184, DOI:10.1016/j.nanoen.2017.12.037.
  55. ^ Renaud Bouchet, Sébastien Maria e Rachid Meziane, Single-ion BAB triblock copolymers as highly efficient electrolytes for lithium-metal batteries, in Nature Materials, vol. 12, n. 5, 31 March 2013, pp. 452-457, DOI:10.1038/nmat3602.
  56. ^ Yuhang Zhang, Wei Lu e Lina Cong, Cross-linking network based on Poly(ethylene oxide): Solid polymer electrolyte for room temperature lithium battery, in Journal of Power Sources, vol. 420, April 2019, pp. 63-72, DOI:10.1016/j.jpowsour.2019.02.090.
  57. ^ Xiaochen Liu, Guoliang Ding e Xinhong Zhou, An interpenetrating network poly(diethylene glycol carbonate)-based polymer electrolyte for solid state lithium batteries, in Journal of Materials Chemistry A, vol. 5, n. 22, 2017, pp. 11124-11130, DOI:10.1039/C7TA02423A.
  58. ^ S Rajendran, M Sivakumar e R Subadevi, Investigations on the effect of various plasticizers in PVA–PMMA solid polymer blend electrolytes, in Materials Letters, vol. 58, n. 5, February 2004, pp. 641-649, DOI:10.1016/S0167-577X(03)00585-8.
  59. ^ Shishuo Liang, Wenqi Yan e Xu Wu, Gel polymer electrolytes for lithium ion batteries: Fabrication, characterization and performance, in Solid State Ionics, vol. 318, May 2018, pp. 2-18, DOI:10.1016/j.ssi.2017.12.023.
  60. ^ Lithium batteries : new materials, developments, and perspectives, Elsevier, ISBN 9780444899576.
  61. ^ Masayoshi Watanabe, Motoi Kanba e Katsuro Nagaoka, Ionic conductivity of hybrid films based on polyacrylonitrile and their battery application, in Journal of Applied Polymer Science, vol. 27, n. 11, November 1982, pp. 4191-4198, DOI:10.1002/app.1982.070271110.
  62. ^ G.B. Appetecchi, F. Croce e B. Scrosati, Kinetics and stability of the lithium electrode in poly(methylmethacrylate)-based gel electrolytes, in Electrochimica Acta, vol. 40, n. 8, June 1995, pp. 991-997, DOI:10.1016/0013-4686(94)00345-2.
  63. ^ Hawzhin T. Ahmed, Viyan J. Jalal e Dana A. Tahir, Effect of PEG as a plasticizer on the electrical and optical properties of polymer blend electrolyte MC-CH-LiBF4 based films, in Results in Physics, vol. 15, December 2019, p. 102735, DOI:10.1016/j.rinp.2019.102735.
  64. ^ Nina Verdier, David Lepage e Ramzi Zidani, Cross-Linked Polyacrylonitrile-Based Elastomer Used as Gel Polymer Electrolyte in Li-Ion Battery, in ACS Applied Energy Materials, vol. 3, n. 1, 27 December 2019, pp. 1099-1110, DOI:10.1021/acsaem.9b02129.
  65. ^ Haitao Bi, Gang Sui e Xiaoping Yang, Studies on polymer nanofibre membranes with optimized core–shell structure as outstanding performance skeleton materials in gel polymer electrolytes, in Journal of Power Sources, vol. 267, December 2014, pp. 309-315, DOI:10.1016/j.jpowsour.2014.05.030.
  66. ^ Huadong Yuan, Jianwei Nai e He Tian, An ultrastable lithium metal anode enabled by designed metal fluoride spansules, in Science Advances, vol. 6, n. 10, 6 March 2020, pp. eaaz3112, DOI:10.1126/sciadv.aaz3112.
  67. ^ Linlin Li, Siyuan Li e Yingying Lu, Suppression of dendritic lithium growth in lithium metal-based batteries, in Chemical Communications, vol. 54, n. 50, 2018, pp. 6648-6661, DOI:10.1039/C8CC02280A.
  68. ^ Canghai Long, Libo Li e Mo Zhai, Facile preparation and electrochemistry performance of quasi solid-state polymer lithium–sulfur battery with high-safety and weak shuttle effect, in Journal of Physics and Chemistry of Solids, vol. 134, November 2019, pp. 255-261, DOI:10.1016/j.jpcs.2019.06.017.

Voci correlate modifica

Estratto da "https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Elettrolita_allo_stato_solido&oldid=138782758"