在最近发表在《杂志》上的论文中GydF4y2BaACS聚合物AuGydF4y2Ba,研究人员回顾了典型的液体传输机制,基质动力学和离子运输解耦的物理起源,并探索了解耦离子迁移率的条件。GydF4y2Ba
学习GydF4y2Ba:解耦离子传输和矩阵动力学以使高性能固体聚合物电解质GydF4y2Ba。图片来源:vectorwin/shutterstock.comGydF4y2Ba
从简单的流体到聚合物和无机系统,离子运输在各种材料系统和应用中都是至关重要的主题。但是,整个材料类别的交叉施用可能会导致潜在的突破。GydF4y2Ba
主机材料特性GydF4y2Ba
电化学设备的工作需要支持氧化还原反应物质(尤其是金属阳离子)的大量通量的电解质。然而,这些设备的复杂性,这些设备需要高电压稳定性,强的离子电导率以及机械刚度,并不能被离子电导率充分捕获。值得注意的是,离子浓度和迁移率是两个相互关联的参数,通常是控制离子电导率。GydF4y2Ba
分解离子的产生通常是通过引入的盐溶剂化发生的,其中移动离子物种通常用盐掺杂并添加到电解质中。有效的电解质必须使移动离子物种的移动同时产生它们。摩擦系数在理论上最常处理,通过使其与材料的分段松弛时间尺度成正比。但是,此方法不考虑复杂的专业关系和动态。GydF4y2Ba
传统方法增强SPE电导率的主要组成部分是通过降低电解质的玻璃过渡温度来增强电解质中的盐溶解度或增强盐迁移。由于已经证明,与锂的醚 - 氧气的配位导致锂盐的高溶解度,因此线性聚(PEO)(PEO)已成为用于锂传导的模型聚合物宿主。PEO的性能增强工作主要集中在降低其结晶度,进一步降低过渡温度(GydF4y2BatGydF4y2BaGGydF4y2Ba),并增强盐溶剂能力。GydF4y2Ba
从精确构造的陶瓷到极端温度和压力条件下的冰,可以将离子传输与各种材料的基质运动强烈解耦。欧洲杯足球竞彩Walden Construction是对离子运输实际检查的有用实验技术,因为它可以帮助识别运输机制并揭示离子聚集的功能。通过观察理想的沃尔登行为的偏差,也可以揭示非理想的运输系统。GydF4y2Ba
替代离子传导机制GydF4y2Ba
由于它们的电荷中立性,优质的介电质量和独特的自组装行为,具有扩散和笨重的离子基团的结晶性zwitterionic(Zi)化合物具有巨大的潜力作为固态离子导体。一些聚合物zwittions表现出超级离子离子的运输,同时避免了纯多晶电解质的缺点,包括不良的电极接触,裂纹和脆性,以及有限的化学和电化学耐用性,针对高能阴极或金属阳极。GydF4y2Ba
对这些物质的进一步研究是由聚合物zwitterions的出色表现以固体和Li+选择性宿主进行离子运输的出色表现所激发的。关于z连锁的热力学仍然需要进一步的知识,并且是否可以形成相关的合金,因为这种合金可能会对这些结构的离子运输产生重大影响。GydF4y2Ba
僵硬的聚合物的紧密包装可以通过为离子提供自由体积来鼓励脱钩的运输。尽管受到阻碍,但脆弱的链条通常较少能够通过松弛机制产生离子运动的自由体积,而这些系统中的静态无体积足以允许跳高离子运输。此外,限制通道中的运输可能导致离子尺寸敏感的选择规则。由于碱金属离子通常比其柜台小,因此这具有提高这些离子选择性的潜力。GydF4y2Ba
多价和大离子GydF4y2Ba
传统电解质中多价离子的迁移率有限,这为这种电池化学带来了障碍。有趣的是,液体电解质对类似阳离子的迁移率也较低。由于沮丧的链条堆积会产生各种可剥削的空隙尺寸,而不是其他技术产生的有组织和离散的空隙,因此它可能有益于传导大离子。GydF4y2Ba
已知较大的阳离子与循环冠醚协调。这可以提供创建纳米通道的潜力。较大的多价离子降低了尺寸选择方法的有效性。为了促进溶剂化站点之间的易于跳跃,在设计多价离子导体时,控制离子 - 矩阵相互作用可能更为重要。GydF4y2Ba
结论GydF4y2Ba
总而言之,研究人员检查了SPE中的最佳液体传输机制。该小组指出,通过降低离子电导率对温度的依赖性,聚合物分段迁移率和离子传输之间的脱钩实际上是有益的。已经发现,这种依赖性对于在较宽的温度范围内的电化学设备的运行以及独立调整机械和离子传输性能的能力具有重要意义。GydF4y2Ba
脱钩需要满足三个特征:(1)一种不均匀性,促进离子运动与节段运动不同的离子运动,(2)不稳定的离子 - 静脉相互作用,以鼓励站点之间的激活运输,以及(3)(3)小长度尺度运动内部的小尺度运动不均匀性产生的通道。GydF4y2Ba
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资源GydF4y2Ba
琼斯(Seamus D.GydF4y2BaACS聚合物AuGydF4y2Ba,2022年,doi:GydF4y2Ba10.1021/acspolymersau.2C00024GydF4y2Ba。GydF4y2Ba
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