據*新一(yī)期的《自然？材(cai)料》報道，為了(le)開發锂基電(dian)池的替代💛品(pǐn)，減少對稀有(yǒu)金屬的依賴(lai)，美國佐治亞(ya)理工學院研(yán)究人員開發(fā)出一種有前(qian)景的新型陰(yin)極和🔞電解質(zhì)系統，用低成(cheng)本的過渡金(jin)屬氟化物和(hé)固體聚合物(wù)電🚶‍♀️解質代替(ti)昂貴的金屬(shu)和傳統的液(yè)體電解質。

　　新(xin)型陰極由氟(fu)化鐵活性材(cai)料和固體聚(ju)合物(一種塑(su)料)電解質納(nà)米複合材料(liao)制造。為制造(zao)這種陰極🏃🏻，研(yan)究人員✏️開發(fa)了一種将固(gu)體聚合物電(diàn)解質滲透到(dào)預制氟化鐵(tie)電極中❄️的方(fang)法，然後熱壓(yā)整個結構，以(yǐ)增加密度并(bìng)減少空隙。聚(ju)合物基電解(jie)質有兩個突(tū)出優點，一是(shì)其在循環時(shi)彎曲和适應(ying)氟化鐵溶🆚脹(zhang)的能力強，二(èr)是能與氟化(huà)鐵形成非常(cháng)穩定的柔性(xìng)界面，解決了(le)先❌前電池設(shè)計中使用氟(fu)化鐵出現💯的(de)🔴膨脹和大量(liang)副反🌈應等關(guan)鍵問題。

　　研究(jiu)人員測試了(le)新型固态電(diàn)池的幾種變(biàn)體，以分🐆析其(qi)在50℃高溫下超(chao)過300次充電和(he)放電循環的(de)性能。結果發(fā)現，增強電🧡池(chí)性能的關鍵(jian)是固體聚合(hé)物電解質。當(dāng)與固體聚🆚合(he)物電解質一(yi)🆚起使用時，即(jí)使在高溫下(xià)，金屬氟化物(wù)也顯示出非(fei)凡的穩定性(xìng)。這有望帶來(lái)更安全、更輕(qing)和更便宜的(de)锂離子❌電池(chí)。此外，氟😍化鐵(tiě)的锂容量是(shi)傳統钴基或(huo)鎳基陰極的(de)兩倍多⭐。而且(qiě)鐵比钴便宜(yi)300倍，比鎳便宜(yi)150倍。

　　未來，研究(jiū)人員将繼續(xù)改進和開發(fā)新的固體電(diàn)解☁️質，以❤️實現(xiàn)快速充電，并(bìng)在新設計中(zhōng)融合固體和(hé)液體電✍️解質(zhì)，以與大型電(dian)池工廠中使(shǐ)用的傳統電(diàn)池制造技術(shu)完全兼容。

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