中國粉體網(wǎng)訊 PEO，聚環(huán)氧乙烷（聚氧化乙烯），是分子量≥104gmol-1的一類固態(tài)高分子聚合物，具有線性、規(guī)則的螺旋結(jié)構(gòu)，在該分子量下呈現(xiàn)高度有序的結(jié)晶態(tài)，熔點(diǎn)因分子量的不同在63－67°C之間，自身具有穩(wěn)定的物理和化學(xué)性質(zhì)，并且無毒無害，是一種廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活中的高分子材料，也是目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的固態(tài)聚合物電解質(zhì)體系。法國Bolloré公司聯(lián)合意大利著名汽車設(shè)計(jì)公司賓尼法利納共同出品的Bluecar，采用的就是高溫PEO體系組裝的鋰金屬聚合物電池，其能量高達(dá)30kWh，電動(dòng)車的最高運(yùn)行速度為120kmh-1，駕駛距離可至250km，于2011年正式進(jìn)入巴黎汽車租賃市場(chǎng)。
PEO基聚合物的發(fā)展歷程要追溯至1973年，Wright等人首次發(fā)現(xiàn)PEO與堿金屬離子絡(luò)合物的導(dǎo)電性，隨后在1979年，Armand等人研究并報(bào)道了PEO堿金屬絡(luò)合物在40～60°C時(shí)，離子電導(dǎo)率可以達(dá)到10-5Scm-1，并且具有優(yōu)異的成膜性，有望實(shí)現(xiàn)在鋰離子電池固態(tài)電解質(zhì)方向上的應(yīng)用。
近年來，隨著鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，固態(tài)聚合物電解質(zhì)由于①物理及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，與電極兼容性好；②柔性特質(zhì)，對(duì)電極有良好的浸潤；③一定的機(jī)械強(qiáng)度，可抑制Li枝晶的生長(zhǎng)；④具有彈性，對(duì)電極體積變化有一定的承受能力；⑤從根源上避免了液態(tài)有機(jī)電解液的加入，消除了與其相關(guān)的副反應(yīng)；⑥形狀設(shè)計(jì)靈活，可實(shí)現(xiàn)一體化制作等優(yōu)勢(shì)，成為了最有望實(shí)現(xiàn)高能量、高安全的鋰離子電池發(fā)展目標(biāo)的有利候選，其中更以PEO基固態(tài)聚合物電解質(zhì)優(yōu)異的電化學(xué)性能使該體系的研究和改性再一次成為熱潮。
PEO基固態(tài)聚合物電解質(zhì)在以往的研究中，展現(xiàn)出了優(yōu)異的電化學(xué)性能，是目前唯一實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化且應(yīng)用于電動(dòng)車體系的全固態(tài)鋰電池體系。然而，PEO自身的半結(jié)晶態(tài)使其工作溫度受限，不僅增加了電池體系設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，而且PEO在熔融條件下不能完全避免電解質(zhì)在電池內(nèi)部分布的不均勻性，因此依然存在一定的安全隱患。
針對(duì)PEO自身室溫離子電導(dǎo)率差等問題，2022年2月22-23日，由中國粉體網(wǎng)主辦的“第三屆高比能固態(tài)電池關(guān)鍵材料技術(shù)大會(huì)”將于湖北武漢東方建國大酒店舉辦，屆時(shí)將邀請(qǐng)來自沈陽工業(yè)大學(xué)的張宇航博士作《PEO基固態(tài)聚合物電解質(zhì)體系的構(gòu)建》報(bào)告。報(bào)告人將講述不同溫度適用的聚合物基固態(tài)電解質(zhì)體系的構(gòu)建：采用高分子聚合物的復(fù)合提高PEO基固態(tài)聚合物電解質(zhì)的高溫尺寸穩(wěn)定性，并探究混合鋰鹽對(duì)其電化學(xué)性能的影響；通過小分子交聯(lián)劑的加入提高PEO基固態(tài)聚合物電解質(zhì)的室溫離子電導(dǎo)率，從而構(gòu)建性能優(yōu)異的室溫固態(tài)電池。
個(gè)人簡(jiǎn)歷：
張宇航，博士研究生，碩士生導(dǎo)師，沈陽工業(yè)大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院。主要研究方向?yàn)楦弑饶芄虘B(tài)鋰電池、固態(tài)聚合物電解質(zhì)、有機(jī)電極、金屬-有機(jī)配位化合物的電化學(xué)應(yīng)用。目前主持遼寧省教育廳青年科技人才“育苗”項(xiàng)目等縱向課題3項(xiàng)，已發(fā)表SCI論文20余篇，其中1%高被引論文1篇，3%拓展高被引論文2篇；出版教材1部。
參考資料：
張宇航：面向高比能高電壓LiNi0.5Mn1.5O4材料和高安全性PEO基室溫固態(tài)鋰金屬電池的研究
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