氟离子电池

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作者：chemindole

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（1）氟离子直径小于 Li+，远小于 Cl-，所以运动速度远优于 Li+和Cl-。

（2）专用电解液：这个工业化很容易实现，如果采用四甲基氟化铵和 N，N-二

甲基三氟乙酰胺的电解液，-30 度~130 度F-离子运动非常好。由于 F离子具有最

强的电负性-4.1，全是自由离子状态存在，运动阻力最小。

（3）氯离子电池和 Na 离子电池都是一些吹牛电池，不可能实用；Cl 离子电负

性太小，所以充电很容易被还原为剧毒的氯气；氟离子具有最强的电负性，所

以不会被还原为氟气而损耗。

文献采用含氟醚是一种起步研究的配方，还有大量优化改进。

本人 2013 年开始研究氟镁电池，搜索“氟镁电池”就有我的介绍。由氟化锰和

MgF2 配对，理论能量密度确实很高，研究中的主要问题：

1：放电容量低： MgF2 和MnF2 导电不佳，没有橄榄石晶形结构，F离子脱嵌

很不容易，影响了放电容量和循环性能；如果 MgF2 晶形很大，晶粒内的 F-不

参与电池反应。

2：循环性能不佳：由于没有橄榄石结构，充放电后 MgF2 晶形会坍陷，大量

Mg/Mn 不再参与反应。

本田的技术难题也卡在这里。解决的方向是：发明一种可聚合有机导电材料，

和纳米级 MgF2 或MnF2 聚合为 50nm 以下房间的高层建筑电极，MgF2 或MnF2

被固定在纳米房间内，不会晶粒长大，充放电完全，也不影响循环性能。

如果采用炭黑类导电掺杂剂，MgF2 晶粒会长大，放电容量迅速劣化。

目前，我已经在有机合成“29 环的可聚合石墨烯”，这样和纳米 MgF2 混合聚合

后，就能形成纳米房间的导电高层建筑电极；利用石墨烯片的刚性墙壁限制晶

粒长大。

电解液不是问题，由于采用四甲基氟化铵和 N，N-二甲基三氟乙酰胺的电解液，

是不会燃烧的；安全绝对有保障。三氟甲基酰胺类溶剂，介电常数大于 30，对

四甲基氟化铵溶解很好；由于三氟甲基的存在，是不燃烧的；

我没有用过醚类溶剂，醚类溶剂对四甲基氟化铵溶解很差，不知道本田为何用

醚类溶剂，还是本田故意误导？

我的氟镁电池模型如下：

氟镁电池结构很简单，关键是扩散电极的制备。

电解质：四甲基氟化铵，最小的氟离子季铵盐，100 度以下稳定不分解。

溶剂： NN-二甲基三氟甲基酰胺，沸点稍低（138 度），不燃烧。简单化学品。

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氟离子电池的原理

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作者：chemindole链接：https://www.zhihu.com/question/305167281/answer/553247195来源：知乎著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。（1）氟离子直径小于Li+，远小于Cl-，所以运动速度远优于Li+和Cl-。（2）专用电解液：这个工业化很容易实现，如果采用四甲基氟化铵和N，N-二甲基三氟乙酰胺的电解液，-30度~130度F-离子运动非常好。由于F离子具有最强的电负性-4.1，全是自由离子状态存在，运动阻力最小。（3）氯离子电池和Na离子电池都是一些吹牛电池，不可能实用；Cl离子电负性太小，所以充电很容易...

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