【科学强国】氟离子电池性能超锂电池6倍 轻续航上千公里

　　作为迈向去碳化社会所需的新一代蓄电池，采用氟的“氟化物离子电池”日益受到关注。这种电池存储电力的性能可达到目前锂离子电池的6～7倍，且重量更轻、体积更小，可实现纯电动汽车充电一次、行驶1000公里，是2030年以后蓄电池的有力竞争者之一。

　　目前，丰田等汽车厂商已启动氟离子电池的开发。

氟离子电池样品放电试验

　　据日本经济新闻报道，氟离子电池通过氟化物离子（fluoride ion）在正极和负极之间移动实现充放电。与锂电池相比，它可简化电极的材料构成，同时通过在电极的反应高效产生电子，做出更轻、更小的电池。理论上，它能实现不使用稀有金属的结构，易于避免资源采购风险。

　　2017年，日本京都大学利用液体的电解质（电解液），成功开发出在室温下工作的氟离子电池。此前的研究以采用固体电解质的电池为主流，存在如果达不到150摄氏度以上高温、氟离子的传导性就无法提高的问题。而后，研究团队使用在“离子液体”这种特殊液体中溶解有机氟化物的材料作为电解液，克服了这一难题。

　　在早前就曾展开研究的、采用固体电解质的氟离子电池方面，2020年，京都大学与丰田携手试制了原型，确认了电池的工作情况。本田旗下的本田研究所（Honda Research Institute）也曾携手美国国家航空航天局（NASA）等发布了有关氟离子电池的研究成果。

　　为什么氟离子电池受到越来越多的关注？锂电池在哪些方面存在问题？以下是不少电动车主诟病锂电池的主要因素。

　　在续航能力方面，现有锂电池的能量密度相对较低，绝大多数锂电池只有200WH/KG，5公斤重量的电池能储存1度电。所以眼下实际真实续航能做到400公里以上的车型，基本上锂电池也就只有60~70度电。

　　其次，在电池寿命方面，国家规定了8年或15万公里的电池质保，部分企业提供电芯终身质保的服务，但是更换电池既耗时又繁琐，不利于电动汽车的二手流通。

　　相比于锂电池，在纯电动汽车领域，氟离子电池成为新一代蓄电池的强有力竞争者之一，其面向太阳能和风力等可再生能源的蓄电用途也备受期待，在与钠离子电池和镁离子电池的竞争当中更易脱颖而出。氟离子电池可实现更大的容量，在资源采购问题上的潜力和优势也更明显。

来源：中国小康网

　　作者：老马

　　编辑：赵狄娜

　　审核：龚紫陌