为了解决锂电池能量密度有限的问题，各国积极研发新一代固态电池，其中“氟化物离子电池”成为中日两国研究的重点。
日本在研发新型电池上投入巨大精力
本月初，日本媒体报道了立命馆大学副教授冈崎健一在9月发布了“分析氟离子电池电极与电解质材料的组合如何影响电极反应的成果”。通过用正极的铋、负极的铅与氟离子进行反应后，对电极体积与电解液结晶析出等问题分析，对氟离子电池可重复充放电材料的选择探明了方向。
氟离子电池原型 图源：日经中文网
结合近几年日本丰田、本田与京都大学等高校进行合作开发，并发表多个研究成果，这不禁让人觉得日方在氟离子固态电池研发上掌握主动权。
马骋教授 图源：网络
但事实并非如此！在2021年，由我国科技大学材料科学与工程系马骋教授带领的团队，成功设计出全新的氟离子固态电解质CsPb0.9K0.1F2.9（钙钛矿氟离子导体），在25℃室温下连续充放电4581小时，创造了全固态氟离子电池实验的世界新纪录。
马骋团队的研究成果
在实验取得成功后，马骋团队将研究成果发布在国际著名期刊Small上。
值得一提的是，在经历超4500小时的连续试验后，氟离子电池的容量并没有衰减。结合其能量密度高（是传统锂电的6~7倍）、安全性好（由于氟是电负性最强的元素，极难转变为相应的单质，不易产生类似锂离子的锂枝晶反应）、氟元素产量巨大与可简化电极和结构设计，让氟离子电池成为一款极具潜力的梦幻产品。
原材料 图源：网络
虽然氟离子电池有诸多优势，但存在很难同时拥有“高离子电导率”与“宽电化学窗口”的技术瓶颈，这直接让其实用化成为难题。
为了攻克这个技术难题，马骋团队选择了钙钛矿氟离子导体作为固态电解质，在具备高离子导电率的同时，兼顾了较宽的电化学窗口。
除了突破技术瓶颈，钙钛矿氟离子导体固态电解质在潮气中的稳定性要优于硫化物和氯化物固态电解质。
图源：USGC，观研报告网《中国萤石行业发展趋势分析与未来投资研究报告（2022-2029年）》
马骋团队选择攻克氟离子电池的另一个原因就是，作为氟化钙原料的萤石，我国储量巨大，居世界第二。同时氟元素地壳丰度是锂元素的50倍，资源优势十分明显。
虽然这次马骋教授带领的团队将氟离子电池实用化更进一步，但真正投入到实际量产尚需时日。一旦所有的技术难题被突破，将彻底改变未来新能源电池技术领域。
最后希望马骋教授和他的团队不断攻克技术难题，刷新的记录，让这款梦幻电池早日实用化！
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