說到氟化物,想必有不少人都曾用其清理過牙結(jié)石等牙齒上的污垢。但是如果說它除了潔牙外,未來很可能會在電動汽車領域大放異彩,你會相信嗎?
近日,由阿貢國家實驗室化學科學與工程部門的Zhengcheng(John)Zhang領導的一組研究人員,發(fā)現(xiàn)了氟化物非常有前途的一種使用場景——通過加入在鋰電池中,來提升鋰電池的使用壽命。如果這一研究最終投入使用,可能會對整個電動汽車領域帶來不小的影響。
研究稱,如今的鋰離子電池因使用由鋰而不是石墨制成的負極而得名,鋰離子通過電解液在陽極和陰極之間移動而釋放電量。正常的電解質(zhì)由溶劑和含鋰鹽組成,但這不會在陽極上形成足夠的保護層,很容易導致快速降解。該研究的解決方案是將電解液改為含有帶負(陰離子)和正電荷(陽離子)的氟化成分的電解液。這有助于保護電池的內(nèi)部工作原理,使其使用壽命更長。
解決車輛換電煩惱?研究稱氟化物能提升動力電池壽命
該研究負責人表示:“我們新電解質(zhì)的關鍵區(qū)別在于使用氟離子在離子液體陽離子部分的環(huán)狀結(jié)構(gòu)中取代了氫原子,這對在測試鋰金屬電池中保持數(shù)百次高性能循環(huán)至關重要。”在使用高倍率的電子顯微鏡后,該團隊還能夠?qū)σ后w比例進行微調(diào),以創(chuàng)造具有更高質(zhì)量的保護層。此外,這種液體易于制造且價格便宜,并且使用的溶劑比傳統(tǒng)液體少得多,也使其更加環(huán)保。
“使用我們的氟化陽離子電解質(zhì)的鋰金屬電池可以大大推動電動汽車行業(yè)的發(fā)展,”團隊負責人說,“這種電解質(zhì)的實用性無疑還能使用到鋰離子以外的其他類型的更先進電池系統(tǒng)中。”