Polümeerelektrolüüdide

Polümeerelektrolüüdid, tuntud ka kui tahkeelektrolüüdid või polümeersed elektrolüüdid, on elektrolüütilised materjalid, mille elektrolüütiline juhtivus on tingitud polümeeri selgroos liikuvatest ioonidest. Need erinevad traditsioonilistest vedelatest elektrolüütidest selle poolest, et neil puudub vedel faas, mis pakub potentsiaalset kasu ohutuse ja mehaanilise stabiilsuse osas. Polümeerelektrolüüdid koosnevad tavaliselt polaarsetest polümeermaterjalidest, nagu polüetüleenoksiid (PEO) või polüvinülideenfluoriid (PVDF), mis on segatud sooladega, et tekitada ioonide liikumiseks vajalikud ioonid.

Polümeerelektrolüütide toimimine sõltub polümeeri struktuurist ja ioonide interaktsioonist polümeermaatriksiga. Ioonide liikumine toimub peamiselt polümeeri amorfsetes piirkondades, kus ahelad on paindlikumad ja võimaldavad ioonide translatseerumist. Polümeeri molekulmass, selle klaasistumistemperatuur ja polümeeri ja soola vaheline interaktsioon mõjutavad kõik elektrolüütide üldist ioonjuhtivust.

Polümeerelektrolüütide potentsiaalsed rakendused hõlmavad mitmesuguseid valdkondi, sealhulgas akud, kütuseelemendid, sensorid ja elektroakromilised seadmed. Tahke olek kõrvaldab lekkimisohu, mis on tavaline vedelate elektrolüütide puhul, ning võib võimaldada õhemaid ja painduvamaid seadmeid. Siiski on nende laialdase kasutuselevõtu takistuseks endiselt mõned probleemid, nagu ioonjuhtivuse suurendamine ja stabiilsus töötingimustes. Hiljutised uuringud keskenduvad uute polümeeride loomisele ja täiustatud komposiitmaterjalide väljatöötamisele, et ületada need väljakutsed ja avada polümeerelektrolüütide täielik potentsiaal.