Argonne National Laboratory的研究人员确定氟化物是牙膏中的基本要素补救用于下一代电池。
该发明使用含有氟化物的电解质来增加电池能量密度和寿命，可能会引入电动汽车效率和可持续性的新时代。
成分秘密
能源部的Argonne国家实验室发现了一种新型的氟化物电解质，它可能有助于增强电池。根据集团负责人约翰·张（John Zhang）的发现，新一代的非锂离子电池可能很快就会提供。
与锂离子电池相比，这些非锂离子电池的储能容量是重量或体积单位或体积的两倍或更高的一倍。能量密度的这种可能增加将使电动汽车更适合长途车和飞机，从而减少气候变化。
不过，众所周知，高能电池会在几个电荷和放电周期中经历快速的能量损失。
锂的用途
锂金属电池的能量密度（将石墨在锂离子电池中取代）是锂离子电池的两倍多。但是，在不到一百个电荷放电周期中，这些电池开始迅速恶化。
电解质是在充电和排放操作期间促进阴极和阳极之间锂离子迁移的关键要素，是Argonne实验室克服这个问题的努力的重点。快速能量损失是由电解质引起的，电解质是一种含有含锂的盐的液体，不足以覆盖保护性涂层中的阳极表面。
电池的电荷和排放取决于固体电解质插入（SEI）层，这对于允许锂离子易于移动至关重要。
组件和测试
据透露，一种新型的氟化物溶剂可以维持数百个周期的障碍。氟化物溶剂是由两个氟化成分组成的离子液体：带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子。该电解质的主要区别是用氟代替氢原子，这大大提高了测试锂金属细胞中的性能。
该小组使用Argonne领导力计算设施（ALCF）的高性能计算工具研究了发现的原子级机制。根据在ALCF的Theta超级计算机上进行的模拟，在阳极的表面和阴极的表面上收集了氟阳离子。
早期的循环阶段看到了坚固的SEI层的形成，优于早期电解质的保护特性。
许多好处
一种称为氟阳离子电解质的经济，安全和不易燃的电解质可以为电动汽车领域提供可观的提升。它可以以高度纯度为单一的步骤制造，从而降低了对溶剂和污染物释放的需求。
张认为，这种电解质有望超出锂离子电池，从而提供了更复杂的电池系统的改进。
