Argonne National Laboratory的研究人員確定氟化物是牙膏中的基本要素補救用於下一代電池。
該發明使用含有氟化物的電解質來增加電池能量密度和壽命，可能會引入電動汽車效率和可持續性的新時代。
成分秘密
能源部的Argonne國家實驗室發現了一種新型的氟化物電解質，它可能有助於增強電池。根據集團負責人約翰·張（John Zhang）的發現，新一代的非鋰離子電池可能很快就會提供。
與鋰離子電池相比，這些非鋰離子電池的儲能容量是重量或體積單位或體積的兩倍或更高的一倍。能量密度的這種可能增加將使電動汽車更適合長途車和飛機，從而減少氣候變化。
不過，眾所周知，高能電池會在幾個電荷和放電週期中經歷快速的能量損失。
鋰的用途
鋰金屬電池的能量密度（將石墨在鋰離子電池中取代）是鋰離子電池的兩倍多。但是，在不到一百個電荷放電週期中，這些電池開始迅速惡化。
電解質是在充電和排放操作期間促進陰極和陽極之間鋰離子遷移的關鍵要素，是Argonne實驗室克服這個問題的努力的重點。快速能量損失是由電解質引起的，電解質是一種含有含鋰的鹽的液體，不足以覆蓋保護性塗層中的陽極表面。
電池的電荷和排放取決於固體電解質插入（SEI）層，這對於允許鋰離子易於移動至關重要。
組件和測試
據透露，一種新型的氟化物溶劑可以維持數百個週期的障礙。氟化物溶劑是由兩個氟化成分組成的離子液體：帶正電荷的陽離子和帶負電荷的陰離子。該電解質的主要區別是用氟代替氫原子，這大大提高了測試鋰金屬細胞中的性能。
該小組使用Argonne領導力計算設施（ALCF）的高性能計算工具研究了發現的原子級機制。根據在ALCF的Theta超級計算機上進行的模擬，在陽極的表面和陰極的表面上收集了氟陽離子。
早期的循環階段看到了堅固的SEI層的形成，優於早期電解質的保護特性。
許多好處
一種稱為氟陽離子電解質的經濟，安全和不易燃的電解質可以為電動汽車領域提供可觀的提升。它可以以高度純度為單一的步驟製造，從而降低了對溶劑和污染物釋放的需求。
張認為，這種電解質有望超出鋰離子電池，從而提供了更複雜的電池系統的改進。
