據*新一期的《自然(ran)？材料》報道，為了開(kai)發锂基電池的替(tì)代品，減少對稀有(you)金屬的依賴，美國(guo)佐治亞理工學院(yuàn)研究人員開發🏃出(chu)一種有前景的新(xin)型陰極和電解質(zhì)系統，用低成本的(de)過渡金屬氟化物(wu)和固體聚合物電(diàn)解質代替昂貴的(de)金屬和傳統的液(ye)體電🏃‍♂️解質。

　　新型陰(yīn)極由氟化鐵活性(xing)材料和固體聚合(he)物(一種塑料)電解(jie)質🤩納米複合材料(liao)制造。為制造這種(zhong)陰極，研究人員開(kai)發了一種将固體(ti)聚合物電解質滲(shèn)透到預制氟化鐵(tie)電極中的方法，然(ran)後熱壓整個結構(gòu)，以增加密度并減(jiǎn)少空隙。聚合🐉物基(jī)電解質有兩個🔴突(tū)出優點，一🚶是其在(zai)循環時彎曲和适(shi)應氟化鐵溶脹的(de)能力強，二是能與(yǔ)氟化鐵形成非常(chang)穩定的柔性界面(miàn)，解決了先前電池(chí)🌈設計中使用氟化(huà)鐵出現🚶的膨脹和(hé)大量副反應等關(guān)鍵問題。

　　研究人員(yuan)測試了新型固态(tai)電池的幾種變體(ti)，以分析其在50℃高溫(wen)下超過300次充電和(hé)放電循環的性能(neng)。結果發現，增強電(dian)池性能的關鍵是(shi)固體聚合物電解(jie)質。當與固體聚合(hé)物電解質一起使(shǐ)用時，即使在高🤩溫(wēn)下，金屬氟化物也(ye)顯示出非🈲凡的穩(wěn)定性。這有望帶來(lai)更安全、更輕和更(gèng)便👅宜的锂離子電(diàn)池。此外，氟🐅化鐵的(de)锂容🚶量🆚是傳統钴(gǔ)基或鎳基陰極的(de)兩倍多。而且鐵比(bi)钴便宜300倍，比鎳便(biàn)宜150倍。

　　未來，研究人(rén)員将繼續改進和(hé)開發新的固體電(dian)解質，以實現快速(su)充電，并在新設計(ji)中融合固體和液(ye)體電解質，以與大(dà)型電池工廠中使(shǐ)用的傳統電池❌制(zhì)造技術完全兼容(róng)。

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