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Recent Development in Topological Polymer Electrolytes for Rechargeable Lithium Batteries
Advanced Science ( IF 14.3 ) Pub Date : 2023-03-31 , DOI: 10.1002/advs.202206978 Yu Liu 1 , Qinghui Zeng 1 , Zhenfeng Li 1 , Anqi Chen 1 , Jiazhu Guan 1 , Honghao Wang 1 , Shi Wang 2 , Liaoyun Zhang 1
Advanced Science ( IF 14.3 ) Pub Date : 2023-03-31 , DOI: 10.1002/advs.202206978 Yu Liu 1 , Qinghui Zeng 1 , Zhenfeng Li 1 , Anqi Chen 1 , Jiazhu Guan 1 , Honghao Wang 1 , Shi Wang 2 , Liaoyun Zhang 1
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Solid polymer electrolytes (SPEs) are still being considered as a candidate to replace liquid electrolytes for high-safety and flexible lithium batteries due to their superiorities including light-weight, good flexibility, and shape versatility. However, inefficient ion transportation of linear polymer electrolytes is still the biggest challenge. To improve ion transport capacity, developing novel polymer electrolytes are supposed to be an effective strategy. Nonlinear topological structures such as hyperbranched, star-shaped, comb-like, and brush-like types have highly branched features. Compared with linear polymer electrolytes, topological polymer electrolytes possess more functional groups, lower crystallization, glass transition temperature, and better solubility. Especially, a large number of functional groups are beneficial to dissociation of lithium salt for improving the ion conductivity. Furthermore, topological polymers have strong design ability to meet the requirements of comprehensive performances of SPEs. In this review, the recent development in topological polymer electrolytes is summarized and their design thought is analyzed. Outlooks are also provided for the development of future SPEs. It is expected that this review can raise a strong interest in the structural design of advanced polymer electrolyte, which can give inspirations for future research on novel SPEs and promote the development of next-generation high-safety flexible energy storage devices.
中文翻译：
用于可充电锂电池的拓扑聚合物电解质的最新进展
固体聚合物电解质 (SPE) 因其重量轻、柔韧性好和形状通用性等优势，仍被视为替代液体电解质用于高安全性和柔性锂电池的候选材料。然而，线性聚合物电解质的低效离子传输仍然是最大的挑战。为了提高离子传输能力，开发新型聚合物电解质被认为是一种有效的策略。超支化、星形、梳状和刷状等非线性拓扑结构具有高度分支的特征。与线性聚合物电解质相比，拓扑聚合物电解质具有更多的官能团、更低的结晶度、更低的玻璃化转变温度和更好的溶解性。尤其，大量的官能团有利于锂盐的解离，提高离子电导率。此外，拓扑聚合物具有很强的设计能力，可以满足SPEs综合性能的要求。在这篇综述中，总结了拓扑聚合物电解质的最新发展并分析了它们的设计思路。还为未来 SPE 的发展提供了展望。希望本综述能够引起人们对先进聚合物电解质结构设计的浓厚兴趣，为未来新型SPEs的研究提供启发，促进下一代高安全性柔性储能器件的发展。拓扑聚合物具有很强的设计能力，可以满足SPEs综合性能的要求。在这篇综述中，总结了拓扑聚合物电解质的最新发展并分析了它们的设计思路。还为未来 SPE 的发展提供了展望。希望本综述能够引起人们对先进聚合物电解质结构设计的浓厚兴趣，为未来新型SPEs的研究提供启发，促进下一代高安全性柔性储能器件的发展。拓扑聚合物具有很强的设计能力，可以满足SPEs综合性能的要求。在这篇综述中，总结了拓扑聚合物电解质的最新发展并分析了它们的设计思路。还为未来 SPE 的发展提供了展望。希望本综述能够引起人们对先进聚合物电解质结构设计的浓厚兴趣，为未来新型SPEs的研究提供启发，促进下一代高安全性柔性储能器件的发展。
更新日期：2023-03-31
中文翻译：
用于可充电锂电池的拓扑聚合物电解质的最新进展
固体聚合物电解质 (SPE) 因其重量轻、柔韧性好和形状通用性等优势，仍被视为替代液体电解质用于高安全性和柔性锂电池的候选材料。然而，线性聚合物电解质的低效离子传输仍然是最大的挑战。为了提高离子传输能力，开发新型聚合物电解质被认为是一种有效的策略。超支化、星形、梳状和刷状等非线性拓扑结构具有高度分支的特征。与线性聚合物电解质相比，拓扑聚合物电解质具有更多的官能团、更低的结晶度、更低的玻璃化转变温度和更好的溶解性。尤其，大量的官能团有利于锂盐的解离，提高离子电导率。此外，拓扑聚合物具有很强的设计能力，可以满足SPEs综合性能的要求。在这篇综述中，总结了拓扑聚合物电解质的最新发展并分析了它们的设计思路。还为未来 SPE 的发展提供了展望。希望本综述能够引起人们对先进聚合物电解质结构设计的浓厚兴趣，为未来新型SPEs的研究提供启发，促进下一代高安全性柔性储能器件的发展。拓扑聚合物具有很强的设计能力，可以满足SPEs综合性能的要求。在这篇综述中，总结了拓扑聚合物电解质的最新发展并分析了它们的设计思路。还为未来 SPE 的发展提供了展望。希望本综述能够引起人们对先进聚合物电解质结构设计的浓厚兴趣，为未来新型SPEs的研究提供启发，促进下一代高安全性柔性储能器件的发展。拓扑聚合物具有很强的设计能力，可以满足SPEs综合性能的要求。在这篇综述中，总结了拓扑聚合物电解质的最新发展并分析了它们的设计思路。还为未来 SPE 的发展提供了展望。希望本综述能够引起人们对先进聚合物电解质结构设计的浓厚兴趣，为未来新型SPEs的研究提供启发，促进下一代高安全性柔性储能器件的发展。
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