Solid state ionics
सॉलिड-स्टेट आयनिक्स आयनिक-इलेक्ट्रॉनिक मिश्रित कंडक्टर और पूरी तरह से आयनिक कंडक्टर (सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट्स) और उनके उपयोग का अध्ययन है। इस श्रेणी में आने वाली कुछ सामग्रियों में अकार्बनिक क्रिस्टलीय और पॉलीक्रिस्टलीय ठोस, चीनी मिट्टी के बर्तन, चश्मा, पॉलिमर और कंपोजिट शामिल हैं। ठोस ऑक्साइड ईंधन कोशिकाओं जैसे ठोस-अवस्था आयनिक उपकरण, द्रव इलेक्ट्रोलाइट्स वाले तुलनीय उपकरणों की तुलना में, विशेष रूप से कठोर परिस्थितियों में, अधिक विश्वसनीय और लंबे समय तक चलने वाले हो सकते हैं। सॉलिड-स्टेट आयनिक्स का क्षेत्र पहली बार यूरोप में विकसित किया गया था, जिसकी शुरुआत 1834 में सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट्स एजी2एस और पीबीएफ2 पर माइकल फैराडे के काम से हुई थी। मौलिक योगदान बाद में वाल्थेर नेर्नस्ट द्वारा किए गए, जिन्होंने नेर्नस्ट समीकरण प्राप्त किया और हेटेरोवेलेन्टली डोप्ड जिरकोनिया में आयनिक चालन का पता लगाया, जिसे उन्होंने अपने नेर्नस्ट लैंप में लागू किया। एक अन्य प्रमुख कदम 1914 में सिल्वर आयोडाइड का लक्षण वर्णन था। 1930 के आसपास, बिंदु दोषों की अवधारणा को याकोव फ्रेंकेल, वाल्टर स्कॉटकी और कार्ल वैगनर द्वारा स्थापित किया गया था, जिसमें स्कॉटकी और वैगनर द्वारा बिंदु-दोष ऊष्मागतिकी का विकास शामिल था; इसने आयनिक क्रिस्टल, आयन-संवाहक चश्मे, बहुलक इलेक्ट्रोलाइट्स और नैनोकंपोजिट में आयनिक और इलेक्ट्रॉनिक परिवहन की व्याख्या करने में मदद की। 20वीं सदी के अंत और 21वीं सदी की शुरुआत में, ठोस अवस्था आयनिकों ने नए ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स के संश्लेषण और लक्षण वर्णन और ठोस अवस्था बैटरी प्रणालियों, ईंधन कोशिकाओं और संवेदक में उनके अनुप्रयोगों पर ध्यान केंद्रित किया। सॉलिड स्टेट आयनिक्स शब्द 1967 में ताकेहिको ताकाहाशी द्वारा गढ़ा गया था, लेकिन सॉलिड स्टेट आयनिक्स पत्रिका के उद्भव के साथ 1980 के दशक तक व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया गया था। इस विषय पर पहला अंतर्राष्ट्रीय सम्मेलन 1972 में इटली के बेल्जीरेट में "ठोस, ठोस राज्य बैटरियों और उपकरणों में तेज आयन परिवहन" के नाम से आयोजित किया गया था। इतिहास की नींव 1830 के दशक की शुरुआत में, माइकल फैराडे ने तरल और ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स में आयनों की गति की खोज करके विद्युत रसायन और ठोस अवस्था आयनिक की नींव रखी। इससे पहले, 1800 के आसपास, एलेसेंड्रो वोल्टा ने अपने वोल्टाइक ढेर में एक तरल इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग किया, जो पहली विद्युत रासायनिक बैटरी थी, लेकिन यह महसूस करने में विफल रहे कि इस प्रक्रिया में आयन शामिल हैं। इस बीच, विद्युत प्रवाह द्वारा समाधानों के अपघटन पर अपने काम में, फैराडे ने न केवल आयन, कैटायन, आयन, इलेक्ट्रोड, एनोड, कैथोड, इलेक्ट्रोलाइट और इलेक्ट्रोलिसिस के विचारों का उपयोग किया, बल्कि उनके लिए वर्तमान शब्दों का भी उपयोग किया। फैराडे ने एक इलेक्ट्रोलाइट में विद्युत प्रवाह को आयनों की गति के साथ जोड़ा, और पाया कि आयन एक इलेक्ट्रोड के साथ अपने आवेशों का आदान-प्रदान कर सकते हैं, जबकि वे इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा तत्वों में परिवर्तित हो जाते हैं। उन्होंने विद्युत अपघटन के दो नियमों द्वारा उन प्रक्रियाओं की मात्रा निर्धारित की। पहला नियम (1832) कहता है कि इलेक्ट्रोड पर एक उत्पाद का द्रव्यमान, δm, इलेक्ट्रोलाइट से गुजरने वाले आवेश की मात्रा के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है। दूसरा नियम (1833) δm और "विद्युत रासायनिक समतुल्य" के बीच आनुपातिकता स्थापित करता है और फैराडे स्थिरांक F को F = (δq/δm) (M/z) के रूप में परिभाषित करता है, जहाँ M मोलर द्रव्यमान है और z आयन का आवेश है। 1834 में, फैराडे ने गर्म ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स Ag2S और PbF2 में आयनिक चालकता की खोज की। पी. बी. एफ. 2 में, गर्म करने पर चालकता में वृद्धि अचानक नहीं थी, बल्कि सौ डिग्री सेल्सियस से अधिक फैल गई थी। इस तरह का व्यवहार, जिसे फैराडे संक्रमण कहा जाता है, कैटायन कंडक्टर Na2S और Li4SiO4 और आयन कंडक्टर PbF2, CaF2, SrF2, SrCl2 और LaF3 में देखा जाता है। बाद में 1891 में, जोहान विल्हेम हिटॉर्फ ने विद्युत रासायनिक कोशिकाओं में आयन परिवहन संख्याओं पर रिपोर्ट की, और 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में उन संख्याओं को ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए निर्धारित किया गया था। पहला सिद्धांत और अनुप्रयोग वोल्टाइक ढेर ने बेहतर बैटरियों की एक श्रृंखला को उत्तेजित किया, जैसे कि डेनियल सेल, ईंधन सेल और सीसा एसिड बैटरी। उनके संचालन को 1800 के दशक के अंत में विल्हेम ओस्टवाल्ड और वाल्थेर नेर्नस्ट के सिद्धांतों से काफी हद तक समझा गया था। 1894 में ओस्टवाल्ड ने एक ईंधन सेल में ऊर्जा रूपांतरण की व्याख्या की और जोर देकर कहा कि इसकी दक्षता ऊष्मागतिकी द्वारा सीमित नहीं थी। ओस्टवाल्ड, जैकोबस हेनरिकस वैन 'टी हॉफ और स्वांते अर्हेनियस के साथ, विद्युत रसायन और रासायनिक आयनिक सिद्धांत के संस्थापक पिता थे, और 1909 में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार प्राप्त किया। उनका काम वाल्थेर नेर्नस्ट द्वारा जारी रखा गया, जिन्होंने नेर्नस्ट समीकरण प्राप्त किया और हेटेरोवेलेन्टली डोप्ड जिरकोनिया में आयनिक चालन का वर्णन किया, जिसका उपयोग उन्होंने अपने नेर्नस्ट लैंप में किया था। नेर्नस्ट 1887 में प्रकाशित अरहेनियस के पृथक्करण सिद्धांत से प्रेरित था, जो विलयन में आयनों पर निर्भर था। 1889 में उन्होंने विद्युत रासायनिक और रासायनिक संतुलन के बीच समानता का एहसास किया, और अपने प्रसिद्ध समीकरण को तैयार किया जो उनके घटकों के ऊष्मागतिकीय गुणों से तरल इलेक्ट्रोलाइट्स के आधार पर विभिन्न विद्युत रासायनिक कोशिकाओं के उत्पादन वोल्टेज की सही भविष्यवाणी करता है। अपने सैद्धांतिक कार्य के अलावा, 1897 में नेर्नस्ट ने ठोस इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करने वाले पहले लैंप का पेटेंट कराया। मौजूदा कार्बन-फिलामेंट लैंप के विपरीत, नर्नस्ट लैंप हवा में काम कर सकता था और दोगुना अधिक कुशल था क्योंकि इसका उत्सर्जन स्पेक्ट्रम दिन के उजाले के करीब था। बर्लिन में एक प्रकाश कंपनी, ए. ई. जी. ने दस लाख जर्मन सोने के निशान के लिए नर्नस्ट का पेटेंट खरीदा, जो उस समय एक भाग्य था, और विश्व के मेले प्रदर्शनी यूनिवर्सल (1900) में अपने बूथ को रोशन करने के लिए 800 नर्नस्ट लैंप का उपयोग किया। 19वीं और 20वीं शताब्दी की शुरुआत में वर्णित कई ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स में, α-AgI, सिल्वर आयोडाइड का उच्च तापमान वाला क्रिस्टलीय रूप, व्यापक रूप से सबसे महत्वपूर्ण माना जाता है। इसके विद्युत चालन की विशेषता 1914 में कार्ल टुबांट और ई. लोरेंज़ द्वारा दी गई थी। ए. जी. आई., ए. जी. सी. एल. और ए. जी. बी. आर. के उनके तुलनात्मक अध्ययन ने प्रदर्शित किया कि ए. जी. आई., 147 और 555 डिग्री सेल्सियस के बीच ऊष्मीय रूप से स्थिर और अत्यधिक प्रवाहकीय है; इस सीमा में तापमान के साथ चालकता कमजोर रूप से बढ़ जाती है और फिर पिघलने पर गिर जाती है। यह व्यवहार पूरी तरह से प्रतिवर्ती था और गैर-संतुलन प्रभावों को बाहर रखा गया था। तुबांट और लोरेंज़ ने समान व्यवहार वाली अन्य सामग्रियों का वर्णन किया, जैसे कि α-CuI, α-CuBr, β-CuBr, और Ag2S, Ag2Se और Ag2Te के उच्च तापमान वाले चरण। उन्होंने चालकता को सिल्वर और क्यूपरस हैलाइड्स में कैटायन के साथ और सिल्वर कैल्कोजेनाइड्स में आयनों और इलेक्ट्रॉनों के साथ जोड़ा। आयनिक क्रिस्टल में बिंदु दोष 1926 में, याकोव फ्रेंकेल ने सुझाव दिया कि एजीआई जैसे आयनिक क्रिस्टल में, ऊष्मागतिकीय संतुलन में, धनायनों का एक छोटा सा अंश, α, अपने नियमित जाली स्थलों से अंतरालीय स्थितियों में विस्थापित हो जाता है। उन्होंने फ्रेंकल जोड़े के एक मोल के गठन के लिए गिब्स ऊर्जा के साथ α को संबंधित किया, α = exp (-αG/2RT) के रूप में, जहां T तापमान है और R गैस स्थिरांक है; αG = 100 kJ/mol के एक विशिष्ट मूल्य के लिए, α ~ 1 100°C पर और ~ 6 400°C पर। इस विचार ने स्वाभाविक रूप से अन्यथा दोष-मुक्त आयनिक क्रिस्टल में गतिशील आयनों के एक सराहनीय अंश की उपस्थिति और इस प्रकार उनमें आयनिक चालकता की व्याख्या की। फ्रेंकेल के विचार का विस्तार कार्ल वैगनर और वाल्टर स्कॉटकी ने अपने 1929 के सिद्धांत में किया था, जिसमें आयनिक क्रिस्टल में बिंदु दोषों के संतुलन ऊष्मागतिकी का वर्णन किया गया था। विशेष रूप से, वैगनर और स्कॉटकी ने उन क्रिस्टल में स्टोइकिओमेट्री से विचलन को क्रिस्टल घटकों की रासायनिक क्षमता के साथ संबंधित किया, और मिश्रित इलेक्ट्रॉनिक और आयनिक चालन की घटना को समझाया। वैगनर और स्कॉटकी ने एबी प्रकार के स्टोइकिओमेट्रिक द्विआधारी आयनिक क्रिस्टल में बिंदु-दोष विकार के चार चरम मामलों पर विचार कियाः अंतरालीय कैटायन ए + और जाली रिक्तियों के जोड़े (फ्रेंकल दोष) अंतरालीय आयन बी-और जाली रिक्तियों के जोड़े (एंटी-फ्रेंकल दोष) अंतरालीय आयन ए + और अंतरालीय आयन बी-के जोड़े बिना किसी रिक्तियों के ए और बी-प्रकार के जाली रिक्तियों के जोड़े बिना किसी अंतरालीय (स्कॉटकी विकार) के। टाइप-3 विकार व्यवहार में नहीं होता है, और टाइप 2 केवल दुर्लभ मामलों में देखा जाता है जब आयनन धनायनों से छोटे होते हैं, जबकि दोनों प्रकार 1 और 4 आम होते हैं और समान एक्सप (-δG/2RT) तापमान निर्भरता दिखाते हैं। बाद में 1933 में, वैगनर ने सुझाव दिया कि धातु ऑक्साइड में धातु की अधिकता के परिणामस्वरूप अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन होंगे, जबकि धातु की कमी से इलेक्ट्रॉन छेद पैदा होंगे, यानी कि परमाणु गैर-स्टोइकियोमेट्री के परिणामस्वरूप मिश्रित आयनिक-इलेक्ट्रॉनिक चालन होगा। अन्य प्रकार के विकार आयनिक चश्मे क्रिस्टलीय आयनिक चालकों का अध्ययन जहां बिंदु दोष द्वारा अतिरिक्त आयन प्रदान किए गए थे, 1950 के दशक तक जारी रहा, और प्रत्येक यौगिक के लिए इसकी आयनिक संरचना के आधार पर चालन का विशिष्ट तंत्र स्थापित किया गया था। 1970 के दशक के अंत में कांच और पॉलीमेरिक इलेक्ट्रोलाइट्स के उद्भव ने नए आयनिक चालन तंत्र प्रदान किए। चश्मे में चालकताओं की एक अपेक्षाकृत विस्तृत श्रृंखला प्राप्त की गई थी, जिसमें गतिशील आयनों को मैट्रिक्स से गतिशील रूप से अलग किया गया था। यह पाया गया कि एक गिलास को कुछ लवणों के साथ डोपिंग करके या कांच के मिश्रण का उपयोग करके चालकता बढ़ाई जा सकती है। कमरे के तापमान पर चालकता मान 0.003 एस/सेमी जितना अधिक हो सकता है, जिसमें सक्रियण ऊर्जा 20 केजे/मोल जितनी कम हो सकती है। क्रिस्टलों की तुलना में, चश्मे में समस्थानिक गुण होते हैं, लगातार ट्यूनेबल संरचना और अच्छी कार्यशीलता होती है; उनमें हानिकारक अनाज सीमाओं की कमी होती है और इन्हें किसी भी आकार में ढाला जा सकता है, लेकिन लंबे दूरी के क्रम की कमी के कारण उनके आयनिक परिवहन को समझना जटिल था। ऐतिहासिक रूप से, आयनिक चालकता के लिए एक प्रमाण 1880 के दशक में वापस प्रदान किया गया था, जब जर्मन वैज्ञानिकों ने देखा कि थुरिंगियन ग्लास से बना एक अच्छी तरह से कैलिब्रेटेड थर्मामीटर उबलते पानी में विसर्जन के तुरंत बाद बर्फ में रखे जाने पर 0 डिग्री सेल्सियस के बजाय-0.5 डिग्री सेल्सियस दिखाएगा, और कई महीनों के बाद ही ठीक हो जाएगा। 1883 में, उन्होंने गिलास में सोडियम और पोटेशियम के मिश्रण को सोडियम या पोटेशियम से बदलकर इस प्रभाव को 10 गुना कम कर दिया। इस खोज ने ओटो स्कॉट को पहला सटीक लिथियम-आधारित थर्मामीटर विकसित करने में मदद की। कांच में आयनिक चालकता पर अधिक व्यवस्थित अध्ययन 1884 में दिखाई दिए, लेकिन केवल एक सदी बाद व्यापक ध्यान आकर्षित किया। आयनिक चश्मे के लिए कई सार्वभौमिक नियमों को अनुभवजन्य रूप से तैयार किया गया है और अन्य आयनिक चालकों तक विस्तारित किया गया है, जैसे कि विद्युत चालकता की आवृत्ति निर्भरता σ (ν)-σ (0) ~ νp, जहां घातांक p सामग्री पर निर्भर करता है, लेकिन तापमान पर नहीं, कम से कम ~ 100 K से नीचे। 1975 में, शेफ़ील्ड (यू. के.) के एक बहुलक रसायनज्ञ, पीटर वी. राइट ने पहले बहुलक इलेक्ट्रोलाइट का उत्पादन किया, जिसमें पॉलीइथिलीन ऑक्साइड (पी. ई. ओ.) मैट्रिक्स में सोडियम और पोटेशियम लवण थे। बाद में एक अन्य प्रकार के बहुलक इलेक्ट्रोलाइट्स, पॉलीइलेक्ट्रोलाइट को आगे रखा गया, जहां आयन तटस्थ, बहुलक मैट्रिक्स के बजाय विद्युत आवेशित होते हैं। पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट्स ने चश्मे की तुलना में कम चालकता दिखाई, लेकिन वे सस्ते, बहुत अधिक लचीले थे और आसानी से मशीनीकृत और विभिन्न रूपों में आकार दे सकते थे। जबकि आयनिक चश्मे आमतौर पर नीचे संचालित होते हैं, बहुलक कंडक्टरों को आमतौर पर उनके कांच संक्रमण तापमान से ऊपर गर्म किया जाता है। नतीजतन, विद्युत क्षेत्र और यांत्रिक विरूपण दोनों पॉलिमर में एक समान समय पैमाने पर क्षय होते हैं, लेकिन चश्मे में नहीं। 1983 और 2001 के बीच यह माना जाता था कि अमोर्फोस अंश आयनिक चालकता के लिए जिम्मेदार है, यानी पॉलिमर में तेज आयनिक परिवहन के लिए (लगभग) पूर्ण संरचनात्मक विकार आवश्यक है। हालांकि, कई क्रिस्टलीय पॉलिमरों का वर्णन 2001 में किया गया है और बाद में आयनिक चालकता 0.01 एस/सेमी 30 डिग्री सेल्सियस के रूप में उच्च और केवल 0.24 ईवी की सक्रियण ऊर्जा के साथ। नैनोस्ट्रक्चर 1970-80 के दशक में, यह महसूस किया गया था कि नैनोसाइज़्ड सिस्टम आयनिक चालकता को प्रभावित कर सकते हैं, जिससे नैनोआयोनिक्स का एक नया क्षेत्र खुल सकता है। 1973 में, यह बताया गया था कि लिथियम आयोडाइड (एल. आई.) क्रिस्टल की आयनिक चालकता को "इन्सुलेटिंग" सामग्री (एल्यूमिना) का एक महीन पाउडर जोड़कर 50 गुना बढ़ाया जा सकता है। इस प्रभाव को 1980 के दशक में एल्युमिना नैनोपार्टिकल्स के साथ एजी-और टीएल-हैलाइड्स में दोहराया गया था। इसी तरह, इन्सुलेटिंग नैनोपार्टिकल्स के जुड़ने से आयनिक पॉलिमर की चालकता बढ़ाने में मदद मिली। इन अप्रत्याशित परिणामों को मैट्रिक्स-नैनोपार्टिकल इंटरफेस पर चार्ज पृथक्करण द्वारा समझाया गया था जो मैट्रिक्स को अतिरिक्त प्रवाहकीय चैनल प्रदान करता था, और इस इंटरफेस के क्षेत्र को बढ़ाने के लिए भराव कणों के छोटे आकार की आवश्यकता थी। क्रिस्टलीय आयनिक चालकों में अनाज की सीमाओं के लिए इसी तरह के आवेश-पृथक्करण प्रभाव देखे गए। अनुप्रयोग 1971 तक, रूबिडियम सिल्वर आयोडाइड (आर. बी. ए. जी. 4. आई. 5) पर आधारित ठोस अवस्था कोशिकाओं और बैटरियों को तापमान और निर्वहन धाराओं की एक विस्तृत श्रृंखला में डिजाइन और परीक्षण किया गया है। आर. बी. ए. जी. 4. आई. 5 की अपेक्षाकृत उच्च चालकता के बावजूद, प्रति इकाई वजन (सी. ए.) में कम समग्र ऊर्जा सामग्री के कारण उनका कभी व्यावसायीकरण नहीं हुआ है। 5 डब्ल्यू. एच./किग्रा)। इसके विपरीत, एल. आई., जिसकी चालकता केवल सी. ए. थी। कमरे के तापमान पर 1 एस/सेमी, कृत्रिम पेसमेकर के लिए बैटरियों में एक व्यापक पैमाने पर अनुप्रयोग पाया गया। अप्रयुक्त एल. आई. आई. पर आधारित इस तरह का पहला उपकरण मार्च 1972 में इटली के फेरारा में एक मानव में प्रत्यारोपित किया गया था। बाद के मॉडलों में इलेक्ट्रोलाइट के रूप में एल. आई. आई. की एक फिल्म का उपयोग किया गया, जिसे इसकी चालकता बढ़ाने के लिए एल्यूमिना नैनोकणों के साथ डोप किया गया था। लीआई एनोड और आयोडीन-पॉली (2-विनाइलपाइरिडिन) कैथोड के बीच एक इन सीटू रासायनिक प्रतिक्रिया में बना था, और इसलिए ऑपरेशन के दौरान कटाव और दरारों से स्वयं ठीक हो गया था। पिघले हुए सोडियम एनोड और पिघले हुए सल्फर कैथोड के बीच सैंडविच किए गए सिरेमिक β-Al2O3 इलेक्ट्रोलाइट पर आधारित सोडियम-सल्फर कोशिकाओं ने उच्च ऊर्जा घनत्व दिखाया और 1990 के दशक में कार बैटरी के लिए विचार किया गया, लेकिन एल्यूमिना की भंगुरता के कारण इसकी उपेक्षा की गई, जिसके परिणामस्वरूप पिघले हुए सोडियम और सल्फर के बीच प्रतिक्रिया के कारण दरारें और महत्वपूर्ण विफलता हुई। नैसिकॉन के साथ β-Al2O3 के प्रतिस्थापन ने इस अनुप्रयोग को नहीं बचाया क्योंकि इसने दरार की समस्या का समाधान नहीं किया, और क्योंकि नैसिकॉन ने पिघले हुए सोडियम के साथ प्रतिक्रिया की। यट्रिया-स्थिर जिरकोनिया का उपयोग कारों में ऑक्सीजन संवेदक में एक ठोस इलेक्ट्रोलाइट के रूप में किया जाता है, जो वोल्टेज उत्पन्न करता है जो ऑक्सीजन और निकास गैस के अनुपात पर निर्भर करता है और ईंधन इंजेक्टर को इलेक्ट्रॉनिक प्रतिक्रिया प्रदान करता है। इस तरह के सेंसर कई धातुकर्म और कांच बनाने वाले कारखानों में भी लगाए जाते हैं। ठोस सिल्वर हैलाइड इलेक्ट्रोलाइट्स पर आधारित CO2, क्लोरीन और अन्य गैसों के समान सेंसर 1980-1990 के दशक में प्रस्तावित किए गए हैं। 1980 के दशक के मध्य से, एक ली-आधारित ठोस इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग स्मार्ट ग्लास में इलेक्ट्रोक्रोमिक फिल्म (आमतौर पर डब्ल्यूओ3) और आयन-भंडारण फिल्म (आमतौर पर लीकोओ2) को अलग करने के लिए किया जाता है, एक खिड़की जिसकी पारदर्शिता बाहरी वोल्टेज द्वारा नियंत्रित होती है। सॉलिड-स्टेट आयनिक कंडक्टर लिथियम-आयन बैटरी, प्रोटॉन एक्सचेंज मेम्ब्रेन फ्यूल सेल (पी. ई. एम. एफ. सी.), सुपरकैपेसिटर, विद्युत रासायनिक ऊर्जा भंडारण उपकरणों का एक नया वर्ग और सॉलिड ऑक्साइड फ्यूल सेल, ऐसे उपकरण हैं जो ईंधन के ऑक्सीकरण से बिजली पैदा करते हैं। 1960 के दशक के अंत में खोजे गए एक लचीले फ्लोरोपॉलिमर-पॉलिमर, नाफियॉन का व्यापक रूप से पी. ई. एम. एफ. सी. में बहुलक इलेक्ट्रोलाइट के रूप में उपयोग किया जाता है। ठोस अवस्था बैटरी संदर्भ इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री भी देखें।