报道说,京都大学是日本氟离子电池研发领域的领军者。2017年,他们成功开发出一种使用电解液在室温下运行的氟离子电池。以往的研究主要使用固体电解质,除非温度达到150℃以上,否则无法提高氟离子的导电性。京都大学的研究人员通过使用溶解了有机氟化物的电解液解决了这个问题。
在起步更早的固体电解质氟离子电池领域,京都大学也表现突出,2020年与丰田合作,成功试制了使用固体电解质的氟离子电池。汽车制造商对氟离子电池的关注度很高,2018年本田公司下属的本田研究院就与美国国家航空航天局(NASA)联合公布了其关于氟离子电池的研究成果。
但是在实际应用方面仍然存在许多挑战,比如研究人员至今尚未找到电极材料和电解质的最佳组合,充放电次数和电动势等性能目前还不及锂电池。通过分析运行机制来提高材料搜索的效率仍是待解难题。
立命馆大学副教授冈崎健一等人组成的研究团队9月发表了有关氟离子电池的电极与电解质材料的组合如何影响电极反应的研究成果。正极中使用的铋直接与氟离子反应,改变了电极的体积。另一方面,负极中使用的铅溶解在电解液中并与氟离子发生反应,导致结晶析出等问题。由于这些差异会影响充放电的重复次数,研究成果可能为今后的材料选择提供指导。
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