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    氟離子電池性能超鋰電池6倍 輕續航上千公里

    所屬分類:時事聚焦    發布時間: 2022-11-21    作者:
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    作為邁向去碳化社會所需的新一代蓄電池,采用氟的“氟化物離子電池”日益受到關注。這種電池存儲電力的性能可達到目前鋰離子電池的6~7倍,且重量更輕、體積更小,可實現純電動汽車充電一次、行駛1000公里,是2030年以后蓄電池的有力競爭者之一。

      目前,豐田等汽車廠商已啟動氟離子電池的開發。

    據日本經濟新聞報道,氟離子電池通過氟化物離子(fluoride ion)在正極和負極之間移動實現充放電。與鋰電池相比,它可簡化電極的材料構成,同時通過在電極的反應高效產生電子,做出更輕、更小的電池。理論上,它能實現不使用稀有金屬的結構,易于避免資源采購風險。

      2017年,日本京都大學利用液體的電解質(電解液),成功開發出在室溫下工作的氟離子電池。此前的研究以采用固體電解質的電池為主流,存在如果達不到150攝氏度以上高溫、氟離子的傳導性就無法提高的問題。而后,研究團隊使用在“離子液體”這種特殊液體中溶解有機氟化物的材料作為電解液,克服了這一難題。

      在早前就曾展開研究的、采用固體電解質的氟離子電池方面,2020年,京都大學與豐田攜手試制了原型,確認了電池的工作情況。本田旗下的本田研究所(Honda Research Institute)也曾攜手美國國家航空航天局(NASA)等發布了有關氟離子電池的研究成果。

      為什么氟離子電池受到越來越多的關注?鋰電池在哪些方面存在問題?以下是不少電動車主詬病鋰電池的主要因素。

      在續航能力方面,現有鋰電池的能量密度相對較低,絕大多數鋰電池只有200WH/KG,5公斤重量的電池能儲存1度電。所以眼下實際真實續航能做到400公里以上的車型,基本上鋰電池也就只有60~70度電。

      其次,在電池壽命方面,國家規定了8年或15萬公里的電池質保,部分企業提供電芯終身質保的服務,但是更換電池既耗時又繁瑣,不利于電動汽車的二手流通。

      相比于鋰電池,在純電動汽車領域,氟離子電池成為新一代蓄電池的強有力競爭者之一,其面向太陽能和風力等可再生能源的蓄電用途也備受期待,在與鈉離子電池和鎂離子電池的競爭當中更易脫穎而出。氟離子電池可實現更大的容量,在資源采購問題上的潛力和優勢也更明顯。

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