據*新一期的(de)《自然？材料》報道(dào)，為了開發锂基(jī)電池的替代品(pǐn)，減🐪少對稀有金(jīn)屬的依賴，美國(guo)佐治亞理工學(xué)院研究人員開(kāi)發出一⛱️種有前(qián)景的新型陰極(ji)和電解質系統(tong)，用❌低成本的過(guò)渡金屬氟🛀🏻化物(wù)和固體♉聚合物(wù)電解質代替昂(ang)貴的金屬和傳(chuan)統的液體電解(jie)質。

　　新型陰極由(yóu)氟化鐵活性材(cái)料和固體聚合(hé)物(一種塑料)電(dian)🏃‍♂️解質納米複合(he)材料制造。為制(zhi)造這種陰極，研(yan)究人員開發🔆了(le)一種将固體聚(jù)合物電解質滲(shèn)透到預制😍氟化(hua)鐵電極中的方(fang)法✊，然後熱壓整(zhěng)個結構，以增加(jiā)密度并減少空(kōng)隙。聚合物基電(diàn)解質有兩個🌈突(tu)出優點，一是其(qí)在循環時彎曲(qu)和适🎯應氟化鐵(tie)溶⭐脹的能力強(qiáng)，二是能與氟化(hua)鐵♋形成非常穩(wen)定✂️的柔性界面(mian)，解決了先前電(dian)池設計中使用(yong)氟化鐵出現的(de)膨脹和大量副(fù)反應等關鍵問(wen)題。

　　研究人員測(cè)試了新型固态(tai)電池的幾種變(bian)體，以分析其在(zài)50℃高溫下超過300次(cì)充電和放電循(xun)環的性能。結果(guo)發現，增💞強電池(chi)性能的㊙️關鍵是(shi)固體聚合物電(dian)解質。當與固體(ti)聚合物電解質(zhì)一💔起使用時，即(jí)使在高溫下，金(jīn)屬氟化物也顯(xiǎn)示出非凡的穩(wen)定性。這有望帶(dai)來更安全、更輕(qing)和更便宜的锂(lǐ)離子電池。此外(wài)，氟化鐵的锂容(róng)量是傳統钴基(jī)或鎳基陰極的(de)兩倍多。而且鐵(tie)比钴便宜300倍，比(bǐ)鎳便宜150倍。

　　未來(lai)，研究人員将繼(jì)續改進和開發(fā)新的固體電解(jie)質，以實現快速(sù)充電，并在新設(she)計中融合固體(ti)和液體電解質(zhi)，以與大型電池(chí)工廠中使用的(de)傳統電池制造(zào)技術完全兼容(róng)。

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