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时下的“当红炸子鸡”新能源产业，或许又将迎来一场巨大的变革！

2024年3月，中国科学院上海硅酸盐研究所的研究团队，宣布我国在氟离子电池上实现了新的技术突破。

和我国仅有一海之隔的日本，也在两年前宣布自己突破了氟离子电池研发的技术门槛。

全世界都在关注着，中日两国的氟离子电池究竟孰优孰劣！

那么氟离子电池对于人类生活到底有什么样的意义，让人们如此重视？我国的氟离子电池技术又是否能赢过日本呢？

什么是氟离子电池

从字面意义上来理解，氟离子电池是一种基于氟离子的电荷传输和储存的电池技术。

相比于传统的锂离子电池，氟离子电池利用氟离子在正负极之间进行嵌入和脱嵌过程来存储和释放电荷。

这样的工作原理，让氟离子电池具有更高的电荷密度，这也就意味着在氟离子转化为电能的过程中，将会出现更少的能量损失，大大提升了转化效率。

通常来说，氟离子电池一般正极、负极和电解质组成。正极材料通常采用氟化碳材料，如氟化碳纳米管，负极材料则使用高反应性的碳材料。电解质通常是有机氟化物或无机氟化物，用于传输氟离子。

这样一来，电池中的正负极材料和电解质之间，就形成了一个由氟离子进行嵌入和脱嵌的离子传导路径。

有人或许会问：氟离子和电能，这两种物质看起来八竿子打不着，到底氟离子是如何变成我们可以使用的电池的呢？

其实氟离子电池之所以能够承担电能供应的任务，主要是靠氟离子在正负极之间的相互转移和反应。

在充电过程中，氟离子从正极吸附到负极的碳材料表面，并与其发生化学反应。而在这之后，氟离子从负极脱离，并返回到正极，同时释放储存的电荷。

整个循环过程中实现了电能的储存和释放，实现了电池的充放电循环。而从氟离子电池的工作原理，我们也不难看出，这种新能源电池，显然要比传统的锂离子电池要更具有优势。

氟离子电池的优势

氟离子电池要比锂离子电池拥有更高的能量密度，通常来说氟离子电池的能量密度，基本上可以达到锂离子电池的两倍以上。

氟离子电池的高能量密度意味着可以在更小的体积和重量下存储更多的能量。这样的优点，让氟离子电池要比锂离子电池在电动汽车和便携设备等领域的应用下，更加具备优势。

而且，氟离子电池相比于锂离子电池具有更宽的电压窗口，即可操作的电压范围更大。相比之下，锂离子电池的电压窗口较窄。

这也就意味着氟离子电池可以提供更高的电压输出并更好地适应高电压应用需求，从而有利于提高电池的功率，极大地提高电池为设备充能的速度。

更加重要的是，氟离子电池因为采用特定的电解质和电极材料，所以更加地耐受高温，能够在高温环境下保持更好的性能。

反观锂离子电池，则是由于材料组成的因素，在高温下容易出现安全问题和性能下降等问题。

不耐高温这一点，极大地限制了锂离子电池的生活应用场景。就比如电动汽车在快速充电时，巨大的电流势必会产生高温。

这一点对于锂离子电池来说，就不是非常友好，还需要专门设计针对高温环境的保护措施。

除此之外，相比于锂离子电池，氟离子电池由于采用了碳和氟化物，基本不含重金属和有毒物质，所以也更加具备环境友好性，适合作为新能源电池而广泛应用。

随着人类文明的不断发展，在不断推进现代化的同时，环境问题也成为了关乎人类生存的重中之重，人们对绿色可持续发展愈发重视。

正因如此，新的氟离子电池技术实现突破，才会引起全世界的关注。那么中日两国此次最新突破的氟离子电池技术，究竟谁的更加出色呢？

中日两国技术突破孰优孰劣

日本对氟离子电池技术的研发，最早可以追溯到20世纪90年代初。他们着重研究了氟离子传输机制、电解质和电极材料的开发。

随着研究的深入，日本的科学家和工程师逐渐确定了关键的技术和组件，对氟离子电池的进一步发展起到了重要作用。

当下，日本的丰田、本田公司都是氟离子电池技术研发的个中翘楚。

2018年，日本宣布自己已经打破了氟离子电池研发的技术瓶颈，实现了氟离子电池在室温状态下可逆充放电。

这对于氟离子电池的进一步研发，无疑具有重大的意义。

要知道氟离子电池最大的缺点之一，就是因为它在材料上大多采用氟化物，而这种物质一般只有在高温环境下，才能够完全地进行反应放电，让氟离子电池最大功率地发电。

因此在常温环境下，氟离子电池的表现一直不如人意。随着日本攻克技术难题，让氟离子在室温状态下也能正常地可逆充放电，也就意味着未来氟离子电池的应用场景将更加宽广。

不过日本方面对氟离子电池的研究突破虽然重要，但却远没有我国的技术突破这般意义重大。

我国的科研团队打破了对氟离子电池的传统认知，颠覆性地提出了新型氟离子固态电解质这一概念。

得益于这项技术突破，如今我国的新一代氟离子电池，已经能够在室温条件下，连续不间断地进行长达4581小时的充电。

这意味着，从此之后氟离子电池创造性地“走”出了固态电池这一条道路，未来很有可能引领氟离子电池研发乃至新能源电池研发出现新的革命性突破！

因此，显然我国在氟离子电池研发上的新突破，其意义要远远超过日本。

不过中日两国的技术突破，虽然解决了氟离子电池存在的不足之处，但如今氟离子电池依旧处于较为原始的开发阶段。

如何克服成本和技术问题，实现氟离子电池的商业化依旧需要科研人员不断钻研，实现更多的技术突破。