Com a evolução das baterias de lítio de estado sólido do conceito para os produtos reais, a tecnologia também amadureceu gradualmente. No entanto, ainda há um longo caminho a percorrer antes de alcançar a comercialização em larga escala. A principal distinção das baterias de estado sólido é o uso de eletrólitos de estado sólido, ao contrário dos eletrólitos líquidos nas baterias convencionais de íons de lítio.
Idealmente, os eletrólitos de estado sólido precisam demonstrar alta condutividade iônica e baixa condutividade eletrônica. Em geral, eles podem ser categorizados em eletrólitos inorgânicos, poliméricos e compostos de estado sólido.
Os eletrólitos inorgânicos de estado sólido são eletrólitos típicos de estado sólido, livres de componentes líquidos e exibindo excelente estabilidade térmica, o que resolve fundamentalmente os problemas de segurança. Eles possuem boa processabilidade e podem ser produzidos em espessura em escala nanométrica, comumente aplicados em baterias de filme fino. Estruturalmente, eles incluem estruturas de perovskita NASICON, LISICON e ABO3.
Os eletrólitos de estado sólido demonstram propriedades como alta condutividade iônica, ampla janela de estabilidade eletroquímica, facilidade de formação de filme e possuem vasto potencial de aplicação. No entanto, os óxidos têm maior estabilidade, mas menor condutividade, enquanto os sulfetos mostram a tendência oposta, precisando de aprimoramento.
Eletrólitos de polímeros sólidos compostos de sais de lítio e polímeros podem ser classificados em sistemas de estado sólido e gel. As baterias de polímero de lítio discutidas hoje adotam eletrólitos de polímero de gel por sua alta densidade de energia e segurança. Mas a condutividade à temperatura ambiente é geralmente baixa devido às matrizes poliméricas.
Eletrólitos de estado sólido compostos inorgânicos-orgânicos referem-se a eletrólitos formados pela incorporação de cargas inorgânicas em eletrólitos poliméricos. Uma quantidade adequada de cargas ativas pode melhorar significativamente a condutividade iônica.
A pesquisa atual está focada no desenvolvimento de eletrólitos inorgânicos e compostos de estado sólido com excelente condutividade. Especialistas do setor preveem que as baterias de estado sólido alcancem a comercialização em larga escala após superar desafios como a estabilidade interfacial. Estamos ansiosos para que os eletrólitos de estado sólido abram um novo capítulo na era dos veículos elétricos.
