豐田和京都大學(xué)聯(lián)合研發(fā)新型氟離子電池，該電池能量是鋰離子電池的7倍。
豐田正與京都大學(xué)合作研制一種新型氟離子電池，此電池單位重量的能量大約是傳統(tǒng)鋰離子電池的7倍，并能讓電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程達(dá)1000公里。
據(jù)《日本經(jīng)濟(jì)新聞》報(bào)道，該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)研發(fā)出上述可充電電池的原型，該電池采用固體電解質(zhì)，陽(yáng)極由氟、銅和鈷制成，陰極主要由鑭組成。
據(jù)稱，由于單位重量的能量密度高出鋰電子電池7倍，在相同的安裝空間下，新款氟離子電池可顯著提高能量容量。目前尚不清楚原型電池還有多長(zhǎng)時(shí)間可以量產(chǎn)。不過(guò)一般來(lái)說(shuō)，至少就目前已知的鋰離子電池而言，并不是所有的實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品都能量產(chǎn)。
該氟離子電池完全不需要鋰，被稱為FIB電池，將氟化物離子通過(guò)一個(gè)傳導(dǎo)氟離子的電解質(zhì)從一個(gè)電極傳到另一個(gè)電極來(lái)發(fā)電。其優(yōu)點(diǎn)是每個(gè)金屬原子可以轉(zhuǎn)移多個(gè)電子，從而實(shí)現(xiàn)高能量密度。
事實(shí)上，豐田并不是唯一一家研究氟離子電池的公司。卡爾斯魯厄理工學(xué)院或?yàn)鯛柲泛ツ坊羝潓W(xué)院的研究人員也在研究這類電池。只不過(guò)，囿于各種原因，此類電池還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
究其原因，氟化物離子電池仍面臨挑戰(zhàn)，其只能在高溫下工作，只有固態(tài)電解質(zhì)被充分加熱時(shí)，氟離子才會(huì)向極化電極移動(dòng)，而這可能會(huì)導(dǎo)致電池電極膨脹。由此，豐田和京都大學(xué)的研究小組現(xiàn)在想要用鈷、鎳和銅的合金來(lái)解決上述問(wèn)題。現(xiàn)在，該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃調(diào)整用于陽(yáng)極的材料，以確保電池可以在不損失容量的情況下充電和放電。
目前還不清楚原型電池具體能夠在何種溫度下運(yùn)行。一直加熱電池會(huì)使這種電池的使用變得更加復(fù)雜，而且也不能用于駕駛。2018年，本田研究院、加州理工學(xué)院和美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們合作研發(fā)了一款可以在室溫下工作的FIB電池，但問(wèn)題是這種電池只能充放電7次。
盡管人們對(duì)氟離子電池的希望越來(lái)越大，但它們暫時(shí)還不會(huì)進(jìn)入市場(chǎng)。截至目前，專家認(rèn)為在2030年之前，F(xiàn)IB電池不會(huì)進(jìn)入鋰電子電池市場(chǎng)。要知道，鋰離子電池最早于1985年研發(fā)出來(lái)，但直到20世紀(jì)90年代才開(kāi)始實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。氟離子電池的情況或許和鋰電子電池類似。
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