研究人员发现,通过使用牙膏中存在的氟化物,使电池持续的新方法比通常的锂离子更长。
来自加利福尼亚理工学院(CALTECH),JET推进实验室或JPL的化学家团队以及本田研究所和劳伦斯·伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory),对阴离子或带负电的氟化物形式进行了试验以制造电池。
氟化物电池
加州理工学院的维克多(Victor)和伊丽莎白·阿特金斯(Elizabeth Atkins)化学教授罗伯特·格鲁布斯(Robert Grubbs)表示,氟化物电池的持续时间最多可以是当今使用的典型锂离子电池的长达八倍。氟化物更高的密度有助于电池的寿命更好。
“基于氟化物的电池电极比典型的锂离子电极可以存储更多的离子,这意味着该技术具有更大的能量密度,”说普渡大学化学工程教授Brett Savoie。
腐蚀性和反应性
研究人员说,制造这种类型的电池具有挑战性,因为氟化物自然具有腐蚀性和反应性。该团队没有在固体组件上生产可充电氟化物电池,而是使用了液体组件。结果是同类产品中的第一个在室温下工作。
为此,将氟离子溶解到类似于制造过程的液体电解质锂离子电池。负责溶解氟离子的分子称为Bis(2,2,2-三氟乙基)醚或BTFE。
“对于持续时间更长的电池,您需要移动更多的电荷,”说Simon Jones,合着者,JPL的化学家。 “移动乘以带电的金属阳离子很困难,但是通过移动几个单一充电的阴离子可以轻松地传播,可以实现相似的结果。”
另一个挑战是弄清楚如何使电池在不同的电压下工作。他们发现氟化物的阴离子与高压功率兼容。
该研究于12月7日在《期刊》上发表科学。
研究人员正在进行更多测试,以确定这些电池在高能下的稳定性。如果成功,可能是基于氟化物的电池可用于为小型电子设备(如手机和计算机)提供动力。