彎道超車又失敗? 日企研發氟離子電池, 能量密度可達鋰電池的7倍

儘管目前的電動汽車主要搭載的動力電池都是鋰離子電池,但是鋰離子電池的瓶頸已經顯現。

能量密度低、充能速度慢、安全性問題,都是困擾鋰離子電池進一步發展的瓶頸,而這些問題,短期來看都很難解決,那麼有沒有別的解決方案呢?日企正在研發氟離子電池,這種動力電池或許可以取代鋰離子電池,成為新的發展方向。

彎道超車又失敗? 日企研發氟離子電池, 能量密度可達鋰電池的7倍

氟離子電池顧名思義,就是透過氟化物離子(fluoride ion)在正極和負極之間移動實現充放電。相比鋰離子電池,氟離子電池的優勢明顯:

1、能量密度:氟離子電池的能量密度是鋰離子電池的6-7倍,理論能量密度可以高達5000Wh每升,也就是說搭載氟離子電池的電動汽車,可以輕鬆達到1000千米的續航。

2、儲量。今年以來,動力電池不斷漲價,其中很大一個原因就是,鋰電池的主要原材料鋰的價格瘋漲,鋰資源的儲量本來就不高,而且分佈不均勻,先比之中,氟原料在地殼中儲量豐,地殼丰度是鋰元素的50倍左右。

3、安全性。鋰離子電池因為其熱穩定性較差,近幾年自燃問題頻發,而氟離子電池的安全性要強得多,氟是電負性最強的元素,安全性要遠超鋰離子電池。在穩定性更好的情況下,氟離子電池可以實現更快的充電速度。

彎道超車又失敗? 日企研發氟離子電池, 能量密度可達鋰電池的7倍

既然氟離子電池這麼好,為什麼沒有很快實現普及呢?這主要是因為,氟離子電池固態電解質離子電導率大多偏低,所以只能在高溫下(150攝氏度以上的高溫)工作。因此,只能在高溫下(150攝氏度以上的高溫)工作,這大大限制了氟離子電池的商業化,而各大車企,也在致力於研究讓氟離子電池低溫執行的方法。

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目前在氟離子電池的研究方面,日系企業走在了前面,特別是豐田,豐田認為,氟離子電池可同時解決超過鋰離子電池的大容量化和資源問題的潛力構成優勢,另外,氟離子電池在可再生能源領域的蓄電用途也備受期待,但是氟離子電池的商用依然停留在實驗室階段,暫時還沒有大規模普及的可能性。

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無論如何,氟離子電池也是動力電池發展的一個方向,有競爭才會有進步,鋰離子電池的技術已經很多年沒有實質性的突破了。