據*新(xīn)一期的《自(zì)然？材料(liào)》報(bào)道，為了開(kāi)發锂基電(diàn)池的替(tì)代(dài)品，減(jiǎn)少對稀(xī)有金屬(shǔ)的依賴，美國佐治亞理工學院(yuàn)研究人(rén)員(yuán)開發出一(yī)種有(yǒu)前景的新型(xíng)陰極和(hé)電解(jiě)質系統，用低成本的(de)過渡(dù)金屬氟化(huà)物和(hé)固體聚合(hé)物電(diàn)解質代替昂貴的金屬和傳統的液(yè)體電解質(zhì)。

　　新型(xíng)陰極由氟(fú)化鐵活(huó)性(xìng)材料(liào)和固體(tǐ)聚(jù)合物(wù)(一種(zhǒng)塑(sù)料)電解(jiě)質納米(mǐ)複(fú)合材料制造。為制造這種(zhǒng)陰極，研究(jiū)人員開(kāi)發了一種将(jiāng)固(gù)體(tǐ)聚合(hé)物電解質滲透(tòu)到預制氟(fú)化鐵電極中的(de)方法，然後熱壓(yā)整個結構，以增加密(mì)度并減少(shǎo)空隙(xì)。聚合物基電(diàn)解質有兩個(gè)突出(chū)優點，一是其在(zài)循環時彎(wān)曲和(hé)适(shì)應(yīng)氟化鐵溶(róng)脹的能(néng)力強，二(èr)是能(néng)與氟(fú)化鐵形成非常穩定(dìng)的柔(róu)性界面，解(jiě)決了先(xiān)前電池(chí)設計中(zhōng)使(shǐ)用氟(fú)化鐵出(chū)現的膨(péng)脹和大量副反(fǎn)應等關鍵(jiàn)問題(tí)。

　　研(yán)究(jiū)人員(yuán)測試(shì)了新型固态電(diàn)池的幾種(zhǒng)變體，以分析(xī)其在50℃高溫下(xià)超(chāo)過300次充(chōng)電和放電循環的性(xìng)能。結果發(fā)現，增強(qiáng)電(diàn)池性(xìng)能的關(guān)鍵是固(gù)體聚合物(wù)電解(jiě)質。當(dāng)與固體聚(jù)合物電解(jiě)質(zhì)一(yī)起使用(yòng)時，即使(shǐ)在高溫下(xià)，金屬(shǔ)氟化(huà)物也顯示(shì)出非凡(fán)的(de)穩定(dìng)性。這有望帶來(lái)更安全、更輕和(hé)更便宜的(de)锂離(lí)子電(diàn)池。此(cǐ)外，氟(fú)化鐵的锂容量(liàng)是傳統钴基或鎳基陰極的兩倍多。而且(qiě)鐵比(bǐ)钴便(biàn)宜300倍(bèi)，比鎳(niè)便宜150倍(bèi)。

　　未來，研(yán)究人員将繼(jì)續(xù)改進和(hé)開發新(xīn)的固(gù)體電解質(zhì)，以實現快速充(chōng)電，并在(zài)新設計(jì)中融合固(gù)體和液體電(diàn)解質，以與大型(xíng)電池工(gōng)廠中使用的傳(chuán)統電池制造技(jì)術完全兼容。

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