Li+ ion-ledningsevne af keramiske faststofelektrolytter sammenlignet med polymerbaserede elektrolytter

Li+-ion-ledningsevnen af keramiske faststofelektrolytter og polymerbaserede elektrolytter varierer betydeligt:

Keramiske faststofelektrolytter har en højere Li+-ion-ledningsevne end polymerbaserede elektrolytter. Keramiske elektrolytter kan nå 10^-3 S cm^-1 ved stuetemperatur1. De tilbyder en overlegen ionledningsevne, hvilket gør dem mere effektive til at transportere lithiumioner mellem anoden og katoden3.

Polymerbaserede elektrolytter derimod har en lavere Li+-ion-ledningsevne sammenlignet med keramiske faststofelektrolytter. Den ioniske ledningsevne af polymerbaserede elektrolytter er typisk mindre end 1 mS cm^-1 ved stuetemperatur4. Dog kan “quasi-solid” eller gelbaserede polymerbaserede elektrolytter vise en højere ionledningsevne, der når over 1 mS cm^-1 ved stuetemperatur4.

Polymerbaserede elektrolytter muliggør forbedrede grænseflader mellem elektrolyt og elektrode sammenlignet med keramikbaserede elektrolytter på grund af deres højere mekaniske fleksibilitet6. Dog udgør deres lavere ionledningsevne en betydelig ulempe sammenlignet med keramiske faststofelektrolytter. Forskere undersøger hybridmaterialer, såsom keramik-i-polymer-sammensatte elektrolytter, for at kombinere fordelene ved både keramiske og polymerbaserede elektrolytter og forbedre den elektrokemiske ydeevne af lithiumbatterier med faststofelektrolytter25.