A wide range of solid polymer electrolytes characterized by high ionic
conductivity at room temperature, and below, are disclosed. These
all-solid-state polymer electrolytes are suitable for use in
electrochemical cells and batteries. A preferred polymer electrolyte is a
cationic conductor which is flexible, dry, non-tacky, and lends itself to
economical manufacture in very thin film form. Solid polymer electrolyte
compositions which exhibit a conductivity of at least approximately
10.sup.-3 -10.sup.-4 S/cm at 25.degree. C. comprise a base polymer or
polymer blend containing an electrically conductive polymer, a metal salt,
a finely divided inorganic filler material, and a finely divided ion
conductor. The new solid polymer electrolytes are combinable with various
negative electrodes such as an alkali metal, alkaline earth metal,
transition metal, ion-insertion polymers, ion-insertion inorganic
electrodes, carbon insertion electrodes, tin oxide electrode, among
others, and various positive electrodes such as ion-insertion polymers and
ion-insertion inorganic electrodes to provide batteries and
supercapacitors having high specific energy (Wh/kg) (gravimetric) and
energy density (Wh/l) (volumetric), high cycle life, low self-discharge
and providing improved safety.
Ένα ευρύ φάσμα των στερεών πολυμερών ηλεκτρολυτών που χαρακτηρίζεται από την υψηλή ιοντική αγωγιμότητα στη θερμοκρασία δωματίου, και κατωτέρω, αποκαλύπτεται. Αυτοί οι ηλεκτρολύτες όλος-στερεός-κρατικών πολυμερών σωμάτων είναι κατάλληλοι για τη χρήση στα ηλεκτροχημικές κύτταρα και τις μπαταρίες. Ένας προτιμημένος πολυμερής ηλεκτρολύτης είναι ένας κατιονικός αγωγός που είναι εύκαμπτος, ξηρός, μη-κολλώδης, και παραχωρεί στην οικονομική κατασκευή με πολύ μορφή λεπτών ταινιών. Οι στερεές συνθέσεις πολυμερών ηλεκτρολυτών που εκθέτουν μια αγωγιμότητα τουλάχιστον περίπου 10.σuπ.-3 10.σuπ.-4 S/cm σε 25.degree. Γ. περιλαμβάνουν ένα πολυμερές σώμα βάσεων ή ένα πολυμερές μίγμα που περιέχει ένα ηλεκτρικά αγώγιμο πολυμερές σώμα, ένα άλας μετάλλων, ένα λεπτά διαιρεμένο ανόργανο υλικό υλικών πληρώσεως, και έναν λεπτά διαιρεμένο ιονικό αγωγό. Οι νέοι στερεοί πολυμερείς ηλεκτρολύτες είναι συνδυάσιμοι με τα διάφορα αρνητικά ηλεκτρόδια όπως ένα αλκαλικό μέταλλο, το μέταλλο αλκαλικής γης, το μέταλλο μετάβασης, τα πολυμερή σώματα ιονικός-εισαγωγής, τα ανόργανα ηλεκτρόδια ιονικός-εισαγωγής, τα ηλεκτρόδια εισαγωγής άνθρακα, το ηλεκτρόδιο οξειδίων κασσίτερου, μεταξύ των άλλων, και τα διάφορα θετικά ηλεκτρόδια όπως τα πολυμερή σώματα ιονικός-εισαγωγής και τα ανόργανα ηλεκτρόδια ιονικός-εισαγωγής να παρέχουν τις μπαταρίες και τα supercapacitors έχοντας την υψηλή συγκεκριμένη ενέργεια (Wh/kl) (βαρυμετρικά) και ενεργειακή πυκνότητα (Wh/l) (ογκομετρικό), υψηλή ζωή κύκλων, χαμηλή self-discharge και παρέχοντας βελτιωμένη ασφάλεια.