استراتيجية سهلة لتحضير إلكتروليتات بوليمر صلبة مطلية بسوائل أيونية من خلال التجميع طبقة تلو الأخرى

إن عدم قدرة الإلكتروليتات البوليمرية الصلبة على الحفاظ على قوة ميكانيكية قوية مع موصلية أيونية عالية يعيق تسويق بطاريات الليثيوم المعدنية. إن نجاح تصنيع الإلكتروليتات المُجمعة بطبقات طبقة تلو الأخرى قد تحقق في تطبيق الإلكتروليتات البوليمرية الصلبة المرنة في الأجهزة الكهروكيميائية. هنا، نعرض استراتيجية عقلانية لبناء إلكتروليتات صلبة مطلية بعدة طبقات رقيقة من البوليانونات (بوليمر (صوديوم 4-ستايرين سلفونات)) وبولي كاتيونات (بوليمر خطي (1-بيوتيل-3-(4-فينيل بنزيل)-1H-إيميدزوليوم كلورايد) (BVIC)/ بوليمر خطي (PEG4-VIC)/ SiO2-g-poly(PEG4-VIC)) باستخدام طريقة تجميع طبقة تلو الأخرى. يتم استخدام هياكل البوليمر السائل الأيوني ومجموعات بولي إيثيلين جلايكول لتسهيل نقل أيونات الليثيوم عبر الحركة الم segmental للمصفوفة العضوية الكبيرة. أظهرت الأغشية المستقلة التي تم تصنيعها موصلية أيونية جيدة تتراوح من 9.03–10 × 10–4 S cm–1. علاوة على ذلك، فإن خلية Li/LiFePO4 المُجمعة مع إلكتروليتات الأغشية بطبقات طبقة تلو الأخرى تظهر قدرة تفريغ عالية ابتدائية تتراوح من 143–158 mAhg–1 عند 60 °م مع كفاءة كولومبية عالية. هذه الطريقة، التي تجمع بين تخليق البوليمر وتجميع طبقة تلو الأخرى، هي طريق فعالة وسهلة لتصنيع أغشية إلكتروليتات البوليمر الصلبة ذات الموصلية الأيونية العالية والصلابة الميكانيكية، وهي مفيدة للأجهزة الكهروكيميائية وتطبيقات البطاريات عالية الجهد.