研究人員發現,通過使用牙膏中存在的氟化物,使電池持續的新方法比通常的鋰離子更長。
來自加利福尼亞理工學院(CALTECH),JET推進實驗室或JPL的化學家團隊以及本田研究所和勞倫斯·伯克利國家實驗室(Lawrence Berkeley National Laboratory),對陰離子或帶負電的氟化物形式進行了試驗以製造電池。
氟化物電池
加州理工學院的維克多(Victor)和伊麗莎白·阿特金斯(Elizabeth Atkins)化學教授羅伯特·格魯布斯(Robert Grubbs)表示,氟化物電池的持續時間最多可以是當今使用的典型鋰離子電池的長達八倍。氟化物更高的密度有助於電池的壽命更好。
“基於氟化物的電池電極比典型的鋰離子電極可以存儲更多的離子,這意味著該技術具有更大的能量密度,”說普渡大學化學工程教授Brett Savoie。
腐蝕性和反應性
研究人員說,製造這種類型的電池具有挑戰性,因為氟化物自然具有腐蝕性和反應性。該團隊沒有在固體組件上生產可充電氟化物電池,而是使用了液體組件。結果是同類產品中的第一個在室溫下工作。
為此,將氟離子溶解到類似於製造過程的液體電解質鋰離子電池。負責溶解氟離子的分子稱為Bis(2,2,2-三氟乙基)醚或BTFE。
“對於持續時間更長的電池,您需要移動更多的電荷,”說Simon Jones,合著者,JPL的化學家。 “移動乘以帶電的金屬陽離子很困難,但是通過移動幾個單一充電的陰離子可以輕鬆地傳播,可以實現相似的結果。”
另一個挑戰是弄清楚如何使電池在不同的電壓下工作。他們發現氟化物的陰離子與高壓功率兼容。
該研究於12月7日在《期刊》上發表科學。
研究人員正在進行更多測試,以確定這些電池在高能下的穩定性。如果成功,可能是基於氟化物的電池可用於為小型電子設備(如手機和計算機)提供動力。