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豐田、京都大學開發全固態電池新技術:氟化物使容量達鋰電池三倍

發布時間:2025-01-27 10:09:43 發布用戶: 15210273549
1 月 26 日消息,據日經今日報道,日本京都大學與豐田汽車等研究團隊成功提升了“全固態氟化物離子電池”正極的體積當量容量,使其達到了鋰離子電池的三倍以上。若這種電池投入使用,其體積能量密度預計將是當前鋰離子電池的兩倍多,研究人員計劃在 2035 年后將其應用于電動汽車。
 
 
 
一般來說,電池的充放電過程是通過離子在正極與負極之間的移動來實現的。電極與更多離子反應、從中提取更多電子時,其容量也隨之增大。而在現有的鋰離子電池電極中,每個原子只能提取一個電子。
 
京都大學等機構所研發的正極材料“氮化銅”能夠使氮原子與氟化物離子反應,每個氮原子能提取三個電子,因此其體積當量容量是鋰離子電池的三倍,重量當量容量則為兩倍。更為重要的是,該材料具有良好的耐久性,能夠支持數十次充放電。京都大學的內本喜晴教授指出,使用像氮這樣“陰離子”的電池反應在科學領域尚屬罕見,具有很高的研究價值。
 
據IT之家了解,目前電池領域的研究者和生產商正在積極開發“全固態鋰離子電池”有關新型電池技術,預計將在 20 年代后期進入市場。此次研究的電極材料,則更適用于下一代的全固態氟化物離子電池。除了正極材料外,這種電池還需要負極和固體電解質,研究團隊正著手進行相關的進一步開發。
 
如果成功應用該電極組裝全固態氟化物離子電池,預計其體積能量密度將是鋰離子電池的兩倍以上,這意味著電動汽車的續航里程有望從當前的約 600 公里提升至 1200 公里左右。該技術的商用化,預計將在 2035 年以后實現。
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