可再生能源行业需要可充电电池,这种电池可以使用丰富的资源以低成本制造,同时提供高能量密度、良好的安全性、宽的工作温度窗口和长寿命。利用氟化学重新设计电池配置/组件是满足这些要求的关键策略,因为氟的天然丰富度、坚固的结合强度、优异的电负性以及氟化物形成的高自由能,使氟化组件具有成本效益、不燃性和固有稳定性。特别是,氟化材料和电极电解质界面显著影响可再充电电池的反应可逆性/动力学、安全性和温度耐受性。然而,控制材料设计的基本原则和原子水平上的界面机制见解往往被忽略。近日,悉尼科技大学汪国秀、马里兰大学王春生、清华大学周栋、李宝华综述研究了可充电电池中氟化学的挑战、进展和展望。
本文要点:
1) 作者从金属离子穿梭电池的含氟电极、氟化电解质成分和其他氟化电池成分的探索,到构建氟离子电池、双离子电池和其他新化学物质。该综述旨在全面了解结构-性能相互作用、氟化界面的特征,以及阐明氟化学在可充电电池中作用的尖端技术。
2) 此外,作者提出了使用氟化学的当前挑战和重要策略,旨在提高可充电电池的电化学性能、宽温度运行和安全特性。
Yao Wang et.al Fluorine Chemistry in Rechargeable Batteries: Challenges, Progress, and Perspectives Chem. Rev. 2024
DOI: 10.1021/acs.chemrev.3c00826
https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.3c00826