مروری بر کاربرد الکترولیت های پلیمری با قابلیت انتقال تک یون در باتری های لیتیومی

باتری های لیتیومی به عنوان یکی از پیشرفته ترین باتری های قابل شارژ امروزه در کاربردهای مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. الکترولیت به عنوان یکی از اجزای اصلی باتری لیتیومی به انواع مختلفی مانند الکترولیت مایع، جامد و الکترولیت پلیمری تقسیم می شود. الکترولیت های پلیمری در نقش یکی از اجزای اصلی این باتری ها، جایگزین مناسبی برای برطرف کردن مشکلات ایمنی الکترولیت های مایع هستند. در نتیجه، با استفاده از الکترولیت های پلیمری طول عمر باتری افزایش می یابد. اگرچه این الکترولیت ها دارای نقاط ضعفی مانند عدد انتقال یون لیتیوم و رسانایی یونی پائین و سازگاری ضعیف با الکترودها هستند. یکی از راهکارها به منظور حل چالش های ذکر شده، استفاده از الکترولیت های پلیمری با قابلیت انتقال تک یون است. الکترولیت های پلیمری با قابلیت انتقال تک یون، از یک ستون فقرات پلیمری با شاخه های جانبی حاوی گروه های عاملی آنیونی تشکیل شده که حرکت آزاد یون لیتیوم را تسهیل می کند. الکترولیت های رسانای تک یون را به انواع مختلفی مانند مواد بر پایه سولفونیل ایمید، کربوکسیلات، سولفونات، بور و پلی یورتان تقسیم بندی نمود. استفاده از این الکترولیت ها به عنوان یک روش موثر و مطلوب برای افزایش طول عمر باتری ها در نظر گرفته می شود. با توجه به اهمیت این موضوع، در این تحقیق مروری بر الکترولیت های پلیمری با قابلیت انتقال تک یون مورد استفاده در نسل های بعدی باتری های لیتیومی انجام خواهد شد.

a review on the application of the single-ion conducting polymer electrolytes in the lithium-ion batteries

lithium batteries as one of the most advanced rechargeable batteries are used in various applications today. electrolytes are one of the main components of lithium batteries and are divided into different types such as liquid electrolyte, solid electrolyte, and polymer electrolyte. polymer electrolytes, as one of the main components of these batteries, are a suitable alternative to solve the safety problems of liquid electrolytes. as a result, using polymer electrolytes increases battery life. however, these electrolytes have disadvantages such as lithium-ion transfer number low ionic conductivity, and poor compatibility with electrodes. one of the solutions to solve the mentioned challenges is to use polymer electrolytes with the ability to transfer single ions. polymer electrolytes with the ability to transfer single ions consist of a polymer backbone with side branches containing anionic functional groups that facilitate the free movement of lithium ions. single-ion conductive electrolytes can be divided into different types such as materials based on sulfonyl imide, carboxylate, sulfonate, boron, and polyurethane materials. the use of these electrolytes is considered an effective and desirable way to increase the lifespan of batteries. due to the importance of this issue, this research will review polymer electrolytes with the ability to transfer single ions used in the next generations of lithium batteries.