丰田研发新型氟离子电池,能量是传统锂离子电池的7倍

2020-09-02 14:23 ryder

据外媒报道,丰田正与日本京都大学(the University of Kyoto)的科学家们合作研制一种新型氟离子电池,此种电池单位重量的能量大约是传统锂离子电池的7倍,还能让电动汽车的续航里程达1000公里。

据报道,该团队已经研发出该款可充电电池的原型。该电池采用固态电解质,阳极由氟、铜和钴制成,阴极主要由镧制成。

 

丰田研发新型氟离子电池,能量是传统锂电池的7倍

据称,由于单位重量的能量密度高于锂离子电池7倍,在安装空间大小相同的情况下,新款氟离子电池可显著提升能量容量。目前尚不清楚京都大学所测试的原型电池还有多长时间可以量产。不过,一般而言,至少就目前所知的锂离子电池而言,从实验室的原型电池转移至大规模量产并不是总能成真。

该款氟离子电池完全无需使用锂,称为FIB电池,通过电解质将氟离子从一个电极传导至另一个电极以产生电力,优点在于每个金属原子可以转移多个电子,从而让电池实现高能量密度。

其实,丰田并不是唯一一家研究氟离子电池的公司。德国卡尔斯鲁厄理工学院(Karlsruhe Institute of Technology)或亥姆霍兹研究所(the Helmholtz InsTItute in Ulm)也在测试此类电池。不过,由于种种原因,此类电池还没有实现量产。

FIB没有实现量产的原因在于它们只能在高温下工作,其固态电解质必须加热到一定的温度,才能导电,而电极在高温下会膨胀。因此,丰田和京都大学的研究人员希望采用钴、镍和铜制成的合金来解决上述问题。现在,需要优化此类材料的组合,让电池在不损失容量的情况下安全地充放电。

目前尚不清楚该款原型电池将可以在何种温度下工作,一直加热电池会令其在使用中变得更加复杂,而且也不能用于驾驶。2018年,本田研究所(Honda Research InsTItute)科学家正与加州理工学院(Caltech)和美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的研究人员合作研发了一款可以在室温下工作的FIB电池,但是只能充放电7次。(戳能量密度比锂离子电池高10倍?本田研究所等合作研发氟离子电池)

据报道,电池专家认为此种FIB电池不会在2030年前在锂离子电池市场中推出。要知道,锂离子电池最早是在1985年研发出来,但直到20世纪90年代才开始商业化生产。


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