高分子固體電解質英文解釋翻譯、高分子固體電解質的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 polymer solid electrolyte; polymer solid electrolytes

分詞翻譯：

高分子的英語翻譯：

high polymer; macromolecule
【化】 macromolecule; polymer

固體電解質的英語翻譯：

【化】 solid electrolyte

專業解析

高分子固體電解質（Solid Polymer Electrolyte, SPE）是一種由高分子聚合物基質與離子導電成分組成的固态離子導體，可在無液态溶劑條件下實現離子遷移。其核心特征是通過聚合物鍊的極性基團或共混/接枝的锂鹽解離出可移動離子，形成離子傳輸通道。例如，聚氧化乙烯（PEO）與锂鹽（如LiTFSI）的複合體系是典型代表，其離子傳導率可達10⁻⁴ S/cm量級，公式可表示為： $$ sigma = n q mu $$ 其中σ為電導率，n為載流子濃度，q為電荷量，μ為離子遷移率。

從結構上看，高分子固體電解質包含以下關鍵要素：

聚合物基體：如PEO、聚碳酸酯（PC）或聚丙烯腈（PAN），提供機械支撐和離子傳輸路徑（美國化學學會期刊）；
增塑/交聯改性：通過添加納米氧化物（如SiO₂）或共聚物網絡提升熱穩定性和界面兼容性（英國皇家化學學會材料期刊）；
離子解離機制：極性官能團（如醚氧基）通過配位作用解離锂鹽，促進Li⁺定向遷移（Nature Energy綜述）。

該材料在固态锂電池中應用廣泛，可解決傳統液态電解質的易燃和锂枝晶問題。據麻省理工學院研究團隊數據顯示，采用SPE的固态電池能量密度可提升至500 Wh/kg，循環壽命超過1000次（Advanced Energy Materials）。當前研究熱點集中于降低結晶度、優化電極/電解質界面以及開發單離子導體體系（美國能源部年度技術報告）。

網絡擴展解釋

高分子固體電解質（Polymer Solid Electrolyte）是一種兼具固态物理特性和液态離子傳導能力的功能材料。以下從定義、結構、特性及應用等方面進行詳細解釋：

一、定義與基本概念

高分子固體電解質又稱高分子快離子導體（Polymer Ionic Conductor），是由高分子基體與金屬鹽通過物理或化學作用複合而成的固态材料。它在固态狀态下仍能溶解電解質并實現離子遷移，結合了高分子材料的柔韌性與無機電解質的導電性。

二、結構與組成

核心組成
- 高分子基體：通常選擇玻璃化溫度低、極性大的無定形高分子（如聚醚及其衍生物）。
- 金屬鹽：如锂鹽（LiTFSI）、鈉鹽等，提供可遷移的離子。
結構特性
通過高分子鍊的極性基團與金屬鹽的相互作用形成離子傳輸通道，實現固态下的離子傳導。

三、關鍵特性

物理性質
- 質輕、粘彈性好、易加工成薄膜。
- 熱穩定性優異，機械強度高。
電化學性能
- 離子電導率遵循VTF方程： $$ sigma = A cdot T^{-1/2} expleft(-frac{B}{T-T_0}right) $$ 其中，$T_0$為與玻璃化轉變溫度相關的常數，$A$、$B$為載流子濃度和活化能相關參數。
- 電化學窗口寬，化學穩定性強。

四、應用領域

全固态電池：替代液态電解質，提升安全性及能量密度。
傳感器與電緻變色器件：利用其離子響應特性。
柔性電子設備：受益于輕質和可成膜性。

五、分類

根據組成可分為：

锂基型（如聚環氧乙烷-锂鹽複合物）
鈉基型（如聚酰亞胺-鈉鹽體系）
複合型（添加無機填料提升性能）。

高分子固體電解質通過高分子鍊與金屬鹽的協同作用實現固态離子傳導，兼具安全性和可設計性，是新能源與電子器件領域的重要材料。更多研究細節可參考專利文獻及電化學專業資料。