近日，日本京都大學攜手豐田汽車等研究團隊，在電池科技領域取得了突破性進展。他們成功提升了全固態氟化物離子電池正極的體積當量容量，這一數值達到了鋰離子電池的三倍之多，為電池技術的革新開辟了新的道路。
電池的運作原理，簡而言之，是通過離子在正極與負極間的遷移來完成充放電過程。當電極與更多離子發生反應，并從中提取更多電子時，電池的容量便會相應提升。然而，在傳統鋰離子電池的電極中，每個原子僅能提取一個電子，這在一定程度上限制了電池的性能。
京都大學等科研機構此次研發的正極材料——氮化銅，卻打破了這一常規。這種材料能夠讓氮原子與氟化物離子發生反應，每個氮原子竟能提取三個電子，從而使得其體積當量容量較鋰離子電池有了顯著的提升，重量當量容量也達到了兩倍。尤為氮化銅材料還展現出了卓越的耐久性，能夠支持電池進行數十次的充放電循環。京都大學的內本喜晴教授表示，利用如氮這樣的“陰離子”進行電池反應，在科學界實屬罕見，這一發現無疑具有極高的研究價值。
當前，電池領域的研究者和生產商正積極投身于全固態鋰離子電池的研發之中，預計這一新型電池技術將在20年代后期正式進入市場。而此次京都大學等團隊研發的電極材料，則更加契合下一代全固態氟化物離子電池的需求。除了正極材料外，這種電池的研發還需攻克負極和固體電解質的技術難題，研究團隊正緊鑼密鼓地進行著相關研發工作。
據透露，若該電極能夠成功應用于全固態氟化物離子電池，其體積能量密度將有望是鋰離子電池的兩倍還多。這意味著，電動汽車的續航里程將有可能從當前的約600公里大幅提升至1200公里左右。盡管該技術的商用化預計將在2035年以后才能實現，但這一突破性的成果已經為電池技術的未來發展指明了方向，也為電動汽車行業的進步注入了新的活力。
