據*新一(yī)期的《自然？材(cai)料》報道，為了(le)開發锂基電(diàn)池的替代品(pin)，減少對稀有(yǒu)金屬的依賴(lài)，美國佐治亞(yà)理工學院研(yan)究人員👉開發(fa)出一種有前(qián)景的新型陰(yīn)極和🙇‍♀️電解質(zhì)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻系統，用低成(chéng)本的過渡金(jīn)屬氟化物和(he)固體聚合物(wu)電解質代替(tì)昂貴的金屬(shu)和傳統的液(yè)體電🔴解質。

　　新(xin)型陰極由氟(fú)化鐵活性材(cái)料和固體聚(jù)合物(一種💘塑(su)料)電解質納(na)米複合材料(liao)制造。為制造(zào)這種陰極，研(yan)究人員🈲開發(fā)了一種将固(gù)體聚合物電(dian)解質滲透🔴到(dao)預制氟化鐵(tiě)㊙️電極中的方(fang)法，然後熱🛀壓(ya)整個結構，以(yi)增加密度并(bing)減少空隙。聚(jù)合物基電解(jie)質有兩個♉突(tu)出優點，一是(shì)其在循環時(shi)彎曲和适應(ying)氟化鐵溶脹(zhàng)的能力強☀️，二(èr)是能與氟化(hua)鐵🏃‍♀️形成非常(cháng)穩定的柔性(xing)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(jiū)人員測試了(le)新型固态電(diàn)池的幾種變(bian)體，以分🔱析❓其(qí)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(he)物電解質。當(dang)與固體聚📧合(he)物電解質一(yi)起使用時，即(ji)使在高溫下(xia)，金屬氟化物(wu)也顯示出非(fēi)凡的穩定性(xing)。這有望帶來(lái)更安全、更輕(qīng)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(huò)鎳基陰極的(de)兩倍多。而且(qiě)鐵比㊙️钴便宜(yí)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(diàn)池🐇工廠中使(shi)用的傳統電(dian)池制造技❄️術(shu)完全兼容。

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