克服锂离子电池容量限制 “氟增强电池”千次循环充电容量仍有93%

驾驶电动汽车进行自驾游很快就会成为可能，这要归功于“氟增强电池”，它可以使电池超长待机。

马里兰大学（UMD）、美国陆军研究实验室和美国能源部阿贡国家实验室的研究人员已经开发出一种适用电动汽车的电池，这种电池使用的是改进电极，并通过高氟化电解质使得电极稳定。

共同作者范秀林（音译）和来自马里兰大学JamesClark学院的博士后研究员陈龙（音译）在声明中说:“众所周知，金属锂作为阳极是极其不稳定的，我们制造了一个‘氟基’电解质来稳定锂阳极，通过对电池进行测试，我们发现该电池具有高容量性质，可循环一千次。”

使材料发挥作用的关键是在中间相中含有大量含氟物质。“你可以从文献中同时找到支持或不支持氟作为中间相有效成分的证据，”ARL实验室研究员、研究小组组长徐康（音译）在一份声明中说，“但是，我们在此项研究中得到的不仅仅是在大多数情况下中间相包含的有效化学成分，而且还发现了他们是如何排列和分布的。”

目前锂电池面临的挑战正逐渐趋向于其原理上的限制，即如何在任何给定的空间内装入更多的电子。

电动汽车电池通常包含有活性材料，如锂金属阳极、镍和高压阴极材料。虽然这些材料有很大的能量，但它们往往会吞噬掉与之一起工作的其他元素，使之失效。

这种新型电池可以多次充电和放电，同时又不会失去提供可靠和高质量的容量的能力。在经过大约1000次充电循环之后，这个氟增强的电解质可以保证电池依旧保持93%的电池容量，大大高于目前的锂离子电池。

“这项研究的目的是为了克服锂离子电池的容量限制，”Clark学院化学和生物化学工程学系教授王春生（音译）在声明中说。“我们发现，氟是确保活性电化学反应持续进行的关键成分，从而保持电池的长寿命。此外，氟还有另一个优点，它可以使通常可燃的电解质完全无法燃烧。”

在这项研究中，研究小组拍摄了几组电池自燃的视频。然而，这种情况在氟电池中是不存在的。此项研究成果发表在NatureNanotechnology杂志上。

本文摘自：材料科技在线