據*新一期的《自然？材料》報道，為了(le)開發锂基電(diàn)池的替代品，減(jiǎn)少對(duì)稀有金屬的依賴，美國佐治亞理工學院研究人員開發出一種有前景的新型陰(yīn)極和電解質系統(tǒng)，用低成本的過渡金屬氟化物和固體聚合(hé)物電解質代替昂貴(guì)的金屬和傳統的液體電解質。

　　新型(xíng)陰極由氟化鐵(tiě)活性材料和固體聚(jù)合物(一種塑料)電解質納米複合材料制造。為制造(zào)這種陰極，研究(jiū)人(rén)員開發了一(yī)種将固(gù)體(tǐ)聚合物電(diàn)解質滲透到預制氟化鐵電極中的方法，然後熱壓整個(gè)結構，以增加密度(dù)并減少空隙。聚合物(wù)基電解質有兩個突出優點，一是其在循環時彎曲(qǔ)和适應氟化鐵溶脹的能力強，二是能與氟化鐵(tiě)形成非常穩定的柔性(xìng)界面，解決了先前電池設計中使用氟化鐵(tiě)出現的膨脹和大量副反應等關鍵(jiàn)問題。

　　研究(jiū)人員測試了新型固态電池的幾種變體，以分析其在(zài)50℃高溫下超過300次充(chōng)電和放電(diàn)循環的性能。結果發現，增強電池性能的關鍵是固體聚合物(wù)電解質。當與固體(tǐ)聚合物電解質一(yī)起使用時，即使(shǐ)在高溫下，金屬氟化(huà)物也顯示出非凡的穩定性。這有望帶來更安全、更輕和更便宜(yí)的锂離(lí)子電池。此(cǐ)外，氟化鐵的锂容量(liàng)是傳統钴基或鎳基陰極的兩(liǎng)倍多。而且(qiě)鐵比钴便宜(yí)300倍，比鎳便宜150倍。

　　未來，研(yán)究人員将繼續(xù)改進和開發新的固體電解質(zhì)，以實現(xiàn)快速充電，并(bìng)在新設計中融(róng)合固體和液體電解質，以與大型電(diàn)池工廠(chǎng)中使用的傳統電池制造技術完全(quán)兼容。

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