科学家开发锂电池新设计或减少对钴镍稀有金属依赖

（原标题：锂电池新规划或削减对稀有金属依靠）

冯卫东/科技日报

据最新一期的《天然·资料》报导，为了开发锂基电池的替代品，削减对稀有金属的依靠，美国佐治亚理工学院研究人员开宣布一种有远景的新式阴极和电解质体系，用低成本的过渡金属氟化物和固体聚合物电解质替代贵重的金属和传统的液体电解质。

新式阴极由氟化铁活性资料和固体聚合物（一种塑料）电解质纳米复合资料制作。为制作这种阴极，研究人员开发了一种将固体聚合物电解质渗透到预制氟化铁电极中的办法，然后热压整个结构，以添加密度并削减空地。聚合物基电解质有两个杰出长处，一是其在循环时曲折和习惯氟化铁溶胀的能力强，二是能与氟化铁构成十分安稳的柔性界面，处理了从前电池规划中运用氟化铁呈现的胀大和很多副反应等关键问题。

研究人员测试了新式固态电池的几种变体，以剖析其在50℃高温下超越300次充电和放电循环的功能。成果发现，增强电池功能的关键是固体聚合物电解质。当与固体聚合物电解质一同运用时，即便在高温下，金属氟化物也显示出特殊的安稳性。这有望带来更安全、更轻和更廉价的锂离子电池。此外，氟化铁的锂容量是传统钴基或镍基阴极的两倍多。并且铁比钴廉价300倍，比镍廉价150倍。

未来，研究人员将持续改善和开发新的固体电解质，以完成快速充电，并在新规划中交融固体和液体电解质，以与大型电池工厂中运用的传统电池制作技能彻底兼容。

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