氟化物离子电池简单来说,就是比锂电池的容量大,而且有可能达到锂离子电池的10倍,才有人去研究氟离子电池,这一电池一开始是受到日本的推崇,就知道日本这个国家是有多爱新鲜事物,日本京都大学、九州大学、丰田、日产汽车都加入了这项项目,目标是争取把这种电池配备在纯电动汽车上,我国也在氟离子电池上取得了一定的成就。
氟离子电池氟离子电池有较好的迁移性,基于氟超高的电负性,和多价金属氟化物所涉及的多电子转移特性,一些特定电极材料组合的氟离子电池,理论体积能量密度远远高于目前的锂离子电池,理论体积能量密度高达5000 Wh L-1,作为投向氟离子电池的研究,我国在这方面也有一定的话语权,中国科湘潭大学在2018年时就说出相关的理论,从关键材料到器件制备开展了大量创新性研究,在高功率锂离子储能和动力电池及其先进储能材料、锂硫电池及其新型电极材料、超级电容器及燃料电池等领域取得了系列科技成果。
在2021年,中国科学技术大学材料科学与工程系马骋教授团队设计了一种新型的氟离子固态电解质CsPb0.9K0.1F2.9,首次实现了室温下全固态氟离子电池的稳定长循环,在 25°C 下持续充放电 4581 小时后,容量几乎没有衰减。该性能创造了全固态氟离子电池领域循环时间最长、容量保持率最高的记录。
氟离子电池什么时候能投入使用也就是说,日本先说自己要研发出怎么样的氟离子电池时,我国已经领先了一步,达到了这一记录,日本预计会在2025年会研发出氟离子电池,并投入日本汽车电池的使用,由日本经济新闻报道,氟离子电池通过氟化物离子(fluoride ion)在正极和负极之间移动实现充放电。与锂电池相比,可简化电极的材料构成,同时通过在电极的反应高效产生电子。据悉能量密度(代表存储电力的性能)可达到锂离子电池的6~7倍,能做出更轻、更小的电池。
目前看来,日本想要在2025年实现是不太可能的。
日本和中国先要看哪一国研发出这一电池,就说明赢得了新能源汽车的市场,分析一下这几年的一个占比,中国在研究上都是实验为主,日本是全面的投入在研究和研发中,程度上来说,日本要速度快些,可在没有研发出氟离子电池前,我们都是在同一起跑线的,在理论上和实践上都有突破,在氟离子电池的研究上都是处于一个“极其初始化”的状态。
20世纪70年代,已有科学家开始研究氟离子电池,但一直未有实质性进展,想要突破这一进展可以看出是非常难的,成熟的氟离子电池想要取锂离子电池,成为了全球公认的难题,现在随着科技技术的发展想要开发出来,要更多研究投入才会取得进展。