據(jù)*新一期的《自然？材(cai)料》報道，為了開發(fa)锂基電池的替代(dai)品，減少對稀有金(jīn)屬的依賴，美國佐(zuǒ)治亞理工學院研(yán)究🥰人員🌍開發出一(yi)種有前景的新型(xing)陰極和電解質系(xi)統，用低成本的過(guò)渡金屬氟化物和(he)固體聚合物電🚶解(jiě)質代替昂貴的金(jīn)屬和傳統的液體(ti)電解質。

　　新型陰極(ji)由氟化鐵活性材(cái)料和固體聚合物(wù)(一種塑料)電解質(zhi)納米複合材料制(zhi)造。為制造這種陰(yīn)極，研究人員💯開發(fā)了一種将🌈固體聚(jù)合物電解質滲透(tòu)💔到預制氟化鐵電(dian)極中的方法🐇，然後(hou)熱🚩壓整個結構📐，以(yi)增加密♻️度并減少(shǎo)空隙。聚合物基電(dian)解🏃🏻‍♂️質有兩個突出(chu)優點，一是其在循(xún)環‼️時彎曲和适應(ying)氟化鐵溶㊙️脹的能(néng)力強❗，二是能與氟(fu)化鐵形成非常穩(wěn)定的柔性界面，解(jie)決了先前電池🏒設(she)計中使用氟化鐵(tie)出現的膨脹和大(dà)量副反應等關鍵(jian)問題。

　　研究人員測(cè)試了新型固态電(diàn)池的幾種變體，以(yǐ)分♈析其在50℃高溫下(xia)超過300次充電和放(fàng)電循環的性能。結(jié)果發現，增強電池(chi)性能的關鍵是固(gu)體聚合物電解質(zhì)。當與固體聚💘合物(wu)電解質一起使用(yong)時，即使在高溫下(xia)，金屬♻️氟化物也顯(xiǎn)示出非🤟凡的穩定(ding)😄性。這有望帶來更(geng)安全、更輕和更便(bian)宜的锂離子💯電池(chí)。此外，氟❓化鐵的锂(lǐ)容量是傳統钴基(ji)或鎳基陰極的兩(liang)倍多。而且鐵比钴(gu)便宜300倍，比鎳便宜(yi)150倍。

　　未來，研究人員(yuán)将繼續改進和開(kāi)發新的固體電解(jiě)質🔞，以⛱️實現㊙️快速充(chong)電，并在新設計中(zhong)融合固體和液體(ti)電解質，以與大型(xíng)電池工廠中使用(yòng)的傳統電池制造(zao)技術完全🐇兼容。

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