中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：作為邁向去碳化社會(huì)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(guān)注。這種電池存儲(chǔ)電力的性能可達(dá)到目前鋰離子電池的6～7倍，且重量更輕、體積更小，可實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)汽車(chē)充電一次、行駛1000公里，是2030年以后蓄電池的有力競(jìng)爭(zhēng)者之一。
目前，豐田等汽車(chē)廠商已啟動(dòng)氟離子電池的開(kāi)發(fā)。
氟離子電池樣品放電試驗(yàn)
據(jù)日本經(jīng)濟(jì)新聞報(bào)道，氟離子電池通過(guò)氟化物離子（fluoride ion）在正極和負(fù)極之間移動(dòng)實(shí)現(xiàn)充放電。與鋰電池相比，它可簡(jiǎn)化電極的材料構(gòu)成，同時(shí)通過(guò)在電極的反應(yīng)高效產(chǎn)生電子，做出更輕、更小的電池。理論上，它能實(shí)現(xiàn)不使用稀有金屬的結(jié)構(gòu)，易于避免資源采購(gòu)風(fēng)險(xiǎn)。
2017年，日本京都大學(xué)利用液體的電解質(zhì)（電解液），成功開(kāi)發(fā)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(zhì)的電池為主流，存在如果達(dá)不到150攝氏度以上高溫、氟離子的傳導(dǎo)性就無(wú)法提高的問(wèn)題。而后，研究團(tuán)隊(duì)使用在“離子液體”這種特殊液體中溶解有機(jī)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(kāi)研究的、采用固體電解質(zhì)的氟離子電池方面，2020年，京都大學(xué)與豐田攜手試制了原型，確認(rèn)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(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）等發(fā)布了有關(guān)氟離子電池的研究成果。
為什么氟離子電池比鋰電池更加實(shí)用？鋰電池在哪些方面存在問(wèn)題？以下是不少電動(dòng)車(chē)主詬病鋰電池的主要因素。
在續(xù)航能力方面，現(xiàn)有鋰電池的能量密度相對(duì)較低，絕大多數(shù)鋰電池只有200WH/KG，5公斤重量的電池能儲(chǔ)存1度電。所以眼下實(shí)際真實(shí)續(xù)航能做到400公里以上的車(chē)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(guó)家規(guī)定了8年或15萬(wàn)公里的電池質(zhì)保，部分企業(yè)提供電芯終身質(zhì)保的服務(wù)，但是更換電池既耗時(shí)又繁瑣，不利于電動(dòng)汽車(chē)的二手流通。
相比于鋰電池，在純電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，氟離子電池成為新一代蓄電池的強(qiáng)有力競(jìng)爭(zhēng)者之一，其面向太陽(yáng)能和風(fēng)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(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中更易脫穎而出。氟離子電池可實(shí)現(xiàn)更大的容量，在資源采購(gòu)問(wèn)題上的潛力和優(yōu)勢(shì)也更明顯。
