IT之家 1 月 26 日消息,据日经今日报道,日本京都大学与丰田汽车等研究团队成功提升了“全固态氟化物离子电池”正极的体积当量容量,使其达到了锂离子电池的三倍以上。若这种电池投入使用,其体积能量密度预计将是当前锂离子电池的两倍多,研究人员计划在 2035 年后将其应用于电动汽车。
一般来说,电池的充放电过程是通过离子在正极与负极之间的移动来实现的。电极与更多离子反应、从中提取更多电子时,其容量也随之增大。而在现有的锂离子电池电极中,每个原子只能提取一个电子。
京都大学等机构所研发的正极材料“氮化铜”能够使氮原子与氟化物离子反应,每个氮原子能提取三个电子,因此其体积当量容量是锂离子电池的三倍,重量当量容量则为两倍。更为重要的是,该材料具有良好的耐久性,能够支持数十次充放电。京都大学的内本喜晴教授指出,使用像氮这样“阴离子”的电池反应在科学领域尚属罕见,具有很高的研究价值。
据IT之家了解,目前电池领域的研究者和生产商正在积极开发“全固态锂离子电池”有关新型电池技术,预计将在 20 年代后期进入市场。此次研究的电极材料,则更适用于下一代的全固态氟化物离子电池。除了正极材料外,这种电池还需要负极和固体电解质,研究团队正着手进行相关的进一步开发。
如果成功应用该电极组装全固态氟化物离子电池,预计其体积能量密度将是锂离子电池的两倍以上,这意味着电动汽车的续航里程有望从当前的约 600 公里提升至 1200 公里左右。该技术的商用化,预计将在 2035 年以后实现。
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