電動汽車電池的成功取決於一次充電可以驅動的里程數，但目前的鋰離子電池正在達到其自然限制，可以在任何給定的空間內裝入多少電量，從而使司機保持短暫繫繩。現在，馬里蘭大學（UMD），美國陸軍研究實驗室（ARL）和阿貢國家實驗室（ANL）的研究人員已經找到瞭如何通過使用侵蝕性電極然後穩定這些潛在危險的電極材料來增加可充電電池的容量含有高度氟化的電解質。
基於該研究的同行評審論文於7月16日在Nature Nanotechnology雜誌上發表。
“我們已經開發出一種氟基電解質，能夠製造一種眾所周知的不穩定的鋰金屬陽極，並且展示了一種能夠持續高達千次循環且具有高容量的電池，”共同首位作者秀林林和龍說。陳，UMD的A. James Clark工程學院的博士後研究員。
因此，新電池可以多次充電和放電，而不會失去提供可靠和高質量能量流的能力。即使在一千次充電循環後，氟增強電解質也確保了93％的電池容量，作者稱之為“史無前例”。這意味著使用這種技術的汽車可以可靠地驅動相同數量的里程多年。
“他們用給定的電極材料和操作電壓窗口聲音實現的循環是前所未有的。”儘管可能需要進一步調整以滿足各種商業化標準，但這項工作在電池領域朝著提高能源密度的方向前進了很大的進步，“化學和生物工程副教授Jang Wook Choi說。在韓國首爾國立大學。 Choi沒有參與這項研究。
該團隊展示了硬幣電池形狀的電池，如用於測試的手錶電池，並與業界合作夥伴合作，將電解質用於高壓電池。
這些侵蝕性材料，例如鋰金屬陽極和鎳以及高壓陰極材料，被稱為這樣，因為它們與其他材料強烈反應，這意味著它們可以保持很多能量，但也傾向於“吃掉”任何其他材料他們與之合作的元素，使它們無法使用。
克拉克學院化學與生化工程系教授王春生與ARL的Kang Xu和ANL的Khalil Amine就這些新型電池電解質材料進行了合作。由於週期表上的每個元素都有不同的電子排列，因此Wang研究了化學結構的每個排列在電池中的優勢或劣勢。他和徐還領導了一項名為“極端電池研究中心”的產業 - 大學 - 政府合作項目，旨在將那些需要電池用於不尋常用途的公司與可以發明它們的研究人員聯合起來。
“這項研究的目的是克服鋰離子電池的容量限制。我們發現氟是確保這些侵蝕性化學物質可逆行為以延長電池壽命的關鍵因素。氟的另一個優點是它可以使通常可燃電解質完全無法著火，“王說。
該團隊拍攝了幾個電池在瞬間著火的視頻，但氟電池是不透水的。
儘管過去不同研究人員對氟化作用的結果各不相同，但是在相間的高含量的含氟物質是使材料起作用的關鍵。
“你可以從文獻中找到支持或反對氟作為間隙中良好成分的證據，”ARL研究實驗室研究員兼團隊負責人徐說。 “我們在這項工作中學到的是，在大多數情況下，它不僅僅是你在間期有的化學成分，而是它們如何排列和分佈。”
