據*新一(yi)期的《自然(rán)？材料》報道(dào)，為了開發(fā)锂基電池(chí)的替代品(pǐn)，減🚶少對稀(xi)有金屬的(de)依賴，美國(guó)佐治亞理(lǐ)工🧡學院研(yán)究人員開(kai)發出一種(zhong)有前景的(de)新型陰極(ji)和電解質(zhi)系統，用低(di)成本的過(guo)渡🤩金屬氟(fu)化物和固(gu)體聚合物(wu)電解質代(dài)替🏃‍♂️昂貴的(de)金💯屬和傳(chuán)統的液體(tǐ)電解質。

　　新(xīn)型陰極由(you)氟化鐵活(huó)性材料和(he)固體聚合(he)物(一種塑(su)料)電解質(zhi)納米複合(hé)材料制造(zao)。為制造這(zhe)種陰極，研(yan)究人員開(kai)發了一🆚種(zhǒng)将固體聚(ju)合物電解(jie)質滲透到(dao)預制氟化(hua)鐵電極中(zhong)的方法，然(rán)後熱壓整(zheng)個結構，以(yi)增加密度(du)并減少空(kōng)隙。聚合物(wù)基電解質(zhì)有兩個🌈突(tu)出優點，一(yi)是其在循(xun)環時彎曲(qu)和适應氟(fu)化鐵溶🐇脹(zhàng)的能力強(qiáng)，二是能與(yǔ)氟化鐵形(xíng)成非常穩(wěn)定的柔性(xìng)界面，解⚽決(jue)了先前電(dian)池設計中(zhong)使用氟化(huà)鐵出現的(de)膨脹和大(da)量副反應(ying)等關鍵問(wèn)題。

　　研究人(rén)員測試了(le)新型固态(tài)電池的幾(ji)種變體，以(yi)分析其在(zai)50℃高⚽溫☔下超(chao)過300次充電(diàn)和放電循(xún)環的性能(neng)。結果發現(xian)，增強電池(chi)性能的🏃‍♂️關(guan)鍵是固體(tǐ)聚合物電(diàn)解質。當與(yu)固體聚🐅合(hé)物電☎️解質(zhi)一起使用(yòng)時，即使在(zài)高溫下，金(jin)屬氟化物(wu)也🧡顯示出(chū)非凡的穩(wěn)定性。這有(you)望帶來更(geng)安全🔞、更輕(qing)和更便宜(yi)的锂離子(zǐ)✔️電池。此外(wài)，氟㊙️化鐵的(de)锂容量是(shi)傳統钴基(ji)或鎳基陰(yīn)極的兩♉倍(bei)多。而且鐵(tie)比钴便宜(yi)✊300倍，比鎳💞便(biàn)宜150倍。

　　未來(lai)，研究人員(yuán)将繼續改(gǎi)進和開發(fā)新的固體(ti)電解質♈，以(yǐ)⛷️實現快速(su)充電，并在(zai)新設計中(zhōng)融合固體(tǐ)和液體電(dian)解質，以與(yǔ)大型電池(chi)🏃‍♂️工廠中使(shi)用的傳統(tǒng)電池♻️制造(zào)技術完全(quan)兼容。

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