由于锂/氟化石墨（Li/CF_x）原电池具有较高的能量密度(>2100 Wh kg^-1)和较低的自放电率（25°C时每年<0.5%），因此在广泛的能源存储系统中具有广阔的应用前景。然而，迄今为止，人们关于CF_x正极的放电反应机理尚未完全了解。

近日，加州大学圣地亚哥分校孟颖教授，Weikang Li报道了采用一种新的正极结构对CF_X放电机理进行了多尺度的研究，以最小化碳和氟添加剂，从而实现精确的正极表征。

文章要点

1）采用滴定气相色谱、X射线衍射、拉曼光谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、截面聚焦离子束、高分辨透射电子显微镜和带电子能量损失谱的扫描透射电子显微镜对该体系进行了研究。

2）结果表明，在放电反应过程中没有金属锂沉积或嵌入。晶态氟化锂颗粒在CF_X层中均匀分布，粒径小于10 nm，放电产物中含有类似于硬碳结构的较低sp²含量的碳。

这项工作加深了对CF_X作为高能量密度正极材料的认识，并强调了未来对原电池材料进行研究以提高性能的必要性。

参考文献

Baharak Sayahpour, et al, Revisiting Discharge Mechanism of CF_x as a High Energy Density Cathode Material for Lithium Primary Battery, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202103196

https://doi.org/10.1002/aenm.202103196