吡喃糖是具有化学结构的糖类的统称,包括一个由五个碳原子和一个氧原子组成的六元环。
淀粉、纤维素、甲壳素等多糖都是由吡喃糖连接而成的多糖。
由于固态电解质可以赋予电池更高的安全性和更高的能量密度,固态电解质已经成为当今最热门的研究领域之一。
其中,无机固态电解可以获得更高的离子电导率,而聚合物固态电解可以实现正负极界面的良好兼容性,但是无机或者有机的单一组分很难兼顾高离子电导率和界面良好兼容性。因此兼具柔性和机械性能,同时富含极性官能团的天然多糖聚合物引起了人们的关注。
天然吡喃多糖聚合物来源广泛且绿色环保,用于固态电解质具有潜在的优势。多糖中的-OH、-OR或-COO-等基团可以作为金属离子的传输位点,有利于金属离子的快速传输。同时,多糖及其衍生物通常具有极性官能团如-NH2、-CONH2、-SO3H等,也有利于和阴离子相互作用,从而促进电解质盐的解离和离子的传输。因此,利用不同多糖的结构特点可设计高性能的固态电解质。
作为一类储量丰富和可持续的生物材料,多糖固态电解质的规模化利用极具前景。
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