Classification des électrolytes polymères et leurs limites
Électrolytes polymères pour les batteries au lithium métal

Les premiers électrolytes polymères solides secs (EPS) ont été obtenus à partir de sels de lithium, tels que LiClO₄ ou LiBF₄, et du poly(oxyéthylène) POE de haute masse molaire . Dans de tels systèmes, aucun solvant organique liquide n'est utilisé, le polymère hôte joue le rôle de solvant solide. Le POE contient des sites de coordination éthers qui permettent la dissociation des sels, ainsi qu'une structure macromoléculaire souple qui favorise le transport ionique. Néanmoins, la présence de zones cristallines dans le POE interfère avec le transport des ions qui nécessite une phase amorphe. Cela affecte la conductivité ionique à des températures inférieures à la température de fusion du POE autour de 65 ^oC. Au-dessus de cette température, la conductivité ionique augmente fortement (> 10^–2 S/m), mais le POE devient un liquide visqueux et perd sa stabilité mécanique. Les batteries lithium métal polymères utilisant le POE sont donc a priori des batteries chaudes (80 à 100 ^oC), ce qui est une première limitation. Il a été montré par ailleurs qu'à ces températures les électrolytes POE n'entravent pas la croissance dendritique.

• De nombreuses voies de recherche ont été explorées pour casser la cristallinité du polymère hôte à température ambiante. On peut citer les matériaux constitués de nano/microcharges inorganiques dispersées dans une matrice de polymère, appelé « électrolytes polymères composites ». Généralement, des oxydes inorganiques de haute surface spécifique sont utilisés, tels que SiO₂ , TiO₂ ...