الكتروليت‌هاي پليمري در باتري‌هاي ليتيمي: مروري بر انواع، مشخصه‌ها و چالش‌ها

امروزه رشد اقتصادي كشورها به تأمين منابع انرژي وابسته است. در بيشتر كشورها اين منابع شامل زغال‌سنگ، نفت، گاز طبيعي و نيز انرژي هسته‌اي است. با وجود اين، استفاده از اين منابع با چالش‌هاي مختلفي از قبيل پايان‌پذيري، آلودگي و هزينه زياد رو‌به‌روست. به‌منظور كاهش اتكاي جهاني به منابع طبيعي پايان‌پذير و سوخت‌هاي مخرب محيط‌زيست، تلاش‌هاي فراواني در جايگزيني آن‌ها با منابع تجديدپذير از قبيل انرژي خورشيدي، آب و باد انجام شده است. لازمه استفاده از سامانه‌هاي تجديدپذير در تأمين انرژي، ذخيره‌سازي و امكان استفاده تمام اوقات از آن‌هاست. بدين منظور، باتري‌ها به‌عنوان يكي از فناوري‌هاي كاربردي جزو دستگاه‌هاي ذخيره انرژي مهم در زندگي روزانه ما هستند كه نقش مهمي در ابزارهاي الكتريكي و الكترونيكي دارند. با وجود اين، كاربردهاي عملي آن‌ها با مسائل ايمني ناشي از الكتروليت مايع مواجه است، به‌ويژه زماني كه باتري‌ها در معرض شرايط سخت مكانيكي، گرمايي يا الكتريكي قرار مي‌گيرند. الكتروليت‌هاي پليمري به‌عنوان جايگزين الكتروليت مايع براي ساخت باتري‌هاي ليتيم ايمن پيشنهاد مي‌شوند. در اين مقاله، الكتروليت‌هاي پليمري به دوگروه بزرگ الكتروليت پليمري جامد و ژلي دسته‌بندي مي‌شوند. ابتدا، خواص و مشخصه‌هاي الكتروليت‌هاي پليمري جامد و ژلي بحث مي‌شود. سپس، پيشرفت‌هاي اخير پليمرهاي رايج از قبيل پلي(اتيلن اكسيد)، پلي(متيل متاكريلات)، پلي‌آكريلونيتريل، پلي(وينيليدن دي‌فلوئوريد) و كوپليمر پلي(وينيليدن فلوئوريد-هگزا فلوئوروپروپيلن)، زيست‌پليمرها (سلولوز، پلي‌يورتان و پلي‌كاپرولاكتون)، پلي‌كربنات و پلي‌سيلوكسان‌ها به‌عنوان پليمر ميزبان الكتروليت‌هاي پليمري در باتري ليتيم بحث مي‌شوند. در نهايت، چالش‌ها و چشم‌اندازهاي آتي الكتروليت‌هاي پليمري براي باتري‌هاي ليتيمي بيان مي‌شود. اميد مي‌رود، اين مقاله بتواند اطلاعات مفيدي را براي توسعه الكتروليت‌هاي پليمري جديد با خواص عالي به‌منظور كاربرد در باتري ليتيمي فراهم كند.