一种可在室温下工作的氟离子电池

以一小块轻的电池包存储多少能量为衡量标准，氟离子电池比目前的锂离子电池性能更优，或许能进一步推动电动汽车的消费。一项新的研究详细介绍了一种电化学方法，或许这项研究有助于将高密度氟离子电池(FIB)从构思走向实用化。理论上讲，可充电的氟离子电池单位体积储电量是目前锂离子电池的8倍，但并未普及，这是因为这种电池是通过氟离子在两个电极之间的氟离子导电电解质中穿梭产生电流，而这种电解质是固态的，要想使它们产生大电流必须加热到150 ℃以上，严重限制了其应用。

目前，加州技术学院Jones和本田公司Brooks的研发团队提出了便于氟离子自由穿过的液态电解质构想，并对可充电氟离子电池在室温下使用进行了示范。为了制造这种电解液，研究人员对一种具备很强溶解性、高的离子导电性和电化学稳定性的氟盐与溶剂的混合物——新戊基氟化铵和双(2,2,2-三氟乙基)醚(BTFE)进行了研究。之后，研究人员设计了一种新的由铜为内核和三氟镧为外壳构成的负极。这种外壳可防止铜溶解和BTFE分解，同时允许氟离子在液态电解质和铜核中扩散。在充电过程中，扩散可使铜逆向转化成氟化铜。在概念验证示范中，研究团队利用这些成分制造了测试电池，并在室温下进行了7次充电试验。

在高能量密度电池领域，这一结果为科技界开创了新的机遇。虽然这一研究显示出良好前景，但要开发出超越锂离子电池充电量的寿命长、实用性好的氟离子电池仍然需要进行更多的研究。