Progress on the Stretchable Composite Solid Polymer Electrolytes

doi:10.7503/cjcu20220149

Abstract

Abstract:

The wearable electronics require flexible batteries to serve as power sources with high energy density， capacity， safety， and reliability. Stretchable solid electrolytes with high ionic conductivity are key to developing flexible all-solid-state lithium batteries which meet the above requirements. This paper reviews the typical mechanisms and recent progress on enhancing the ionic conductivity of composite solid polymer electrolytes. The strategies for decoupling the ionic conductivity and stretchability of solid polymer electrolytes are also discussed. The advanced characterization tools which may help to promote the study on stretchable composite solid polymer electrolytes are briefly introduced. Finally， the future trends and important directions of the technologies of stretchable composite solid polymer electrolytes are proposed as well.

Key words: Flexible battery, Stretchable solid electrolyte, Ionic conductivity, Mechanical property, Decoupling

CLC Number:

O646

TrendMD:

LUO Xinyan, JIA Ruonan, XIANG Yong, ZHANG Xiaokun. Progress on the Stretchable Composite Solid Polymer Electrolytes[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2022, 43(8): 20220149.

Figures/Tables 9

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Main material	Strategy	Elongation at break（%）	Ionic conductivity/（S·cm^-1）	Ref.
Hexachlorocyclotriphosphazene， 4?acetamidophenol， PEGDE and LiTFSI	Cross?linked networks	127	1.04×10^-4	［16］
Halloysite nanotubes， PEO and LiTFSI	Ordered 3D channels	400	1.11×10^-4	［20］
PEO， HAP and LiTFSI	Filler?in?polymer	770	6.4×10^-5	［21］
BA?PEGDA， PVDF?HFP， TEP and LiTFSI	Cross?linked networks	450	1×10^-3	［23］
PPG， LiOH， Al₂O₃and LiTFSI	Filler?in?polymer	185	2×10^-3	［42］
PEO， LLZO nanofibers and LiTFSI	Cross?linked networks	129	5.44×10^-5	［49］
MPEGA， PEGDA， MMT nanosheets and LiTFSI	Cross?linked networks	115	1.06×10^-3	［59］
MOF， PETMP， PEGDA， PEG and LiTFSI	Cross?linked networks	500	2.26×10^-4	［62］
PEGMA， PEO and LiClO₄	Cross?linked networks	160.38	4.24×10^-4	［63］
PME， SN， LiPVFM and LiTFSI	Supramolecular networks	239.8	3.57×10^-4	［64］
2?Ureido?4?pyrimidone， polyether and LiTFSI	Supramolecular networks	200	1.2×10^-4	［65］
Si?Ni alloy nanowire springs	Nanospring arrays	50	2×10^-4	［66］

Main material	Strategy	Elongation at break（%）	Ionic conductivity/（S·cm^-1）	Ref.
Hexachlorocyclotriphosphazene， 4?acetamidophenol， PEGDE and LiTFSI	Cross?linked networks	127	1.04×10^-4	［16］
Halloysite nanotubes， PEO and LiTFSI	Ordered 3D channels	400	1.11×10^-4	［20］
PEO， HAP and LiTFSI	Filler?in?polymer	770	6.4×10^-5	［21］
BA?PEGDA， PVDF?HFP， TEP and LiTFSI	Cross?linked networks	450	1×10^-3	［23］
PPG， LiOH， Al₂O₃and LiTFSI	Filler?in?polymer	185	2×10^-3	［42］
PEO， LLZO nanofibers and LiTFSI	Cross?linked networks	129	5.44×10^-5	［49］
MPEGA， PEGDA， MMT nanosheets and LiTFSI	Cross?linked networks	115	1.06×10^-3	［59］
MOF， PETMP， PEGDA， PEG and LiTFSI	Cross?linked networks	500	2.26×10^-4	［62］
PEGMA， PEO and LiClO₄	Cross?linked networks	160.38	4.24×10^-4	［63］
PME， SN， LiPVFM and LiTFSI	Supramolecular networks	239.8	3.57×10^-4	［64］
2?Ureido?4?pyrimidone， polyether and LiTFSI	Supramolecular networks	200	1.2×10^-4	［65］
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