Kiinteät komposiittielektrolyytit litiumioniakuissa

Abstract

Sähköautojen yleistyminen ja nykyään litiumioniakuissa yleisesti käytössä olevien nestemäisten elektrolyyttien ongelmat, kuten syttyvyys ja epäsopivuus energiatiheän litiumanodin kanssa ovat herättäneet yhä enemmän mielenkiintoa kiinteitä elektrolyyttejä kohtaan. Kiinteiden elektrolyyttien käyttö kaupallisessa kiinteässä akussa on kuitenkin osoittautunut vaikeaksi niiden heikon ionijohtavuuden, kemiallisen epästabiilisuuden, vaikean prosessoitavuuden ja muiden ongelmien takia. Kiinteät komposiittielektrolyytit ovat osoittautuneet lupaavaksi vastaukseksi näihin ongelmiin. Niiden monimutkainen rakenne sisältää kuitenkin myös haasteita, joten ne eivät myöskään ole valmiita kaupalliseen täysin kiinteään litiumioniakkuun. Tässä kandidaatintutkielmassa tehdään lyhyt katsaus erilaisiin epäorgaaninen/orgaaninen- komposiittielektrolyytteihin, niiden ominaisuuksiin verrattuna muihin kiinteisiin elektrolyytteihin sekä niiden haasteisiin. Tutkielman alussa käydään lyhyesti läpi myös muiden elektrolyyttien, kuten nestemäisten elektrolyyttien, epäorgaanisten elektrolyyttien ja polymeerielektrolyyttien ominaisuuksia.