维度网讯，日本国立大学共同利用机构——自然科学研究机构分子科学研究所（Institute for Molecular Science at the National Institutes of Natural Sciences）的研究团队开发出一种新型电解质设计，解决了氟穿梭电池（FSB）的主要性能瓶颈。

锂离子电池存在自然退化问题，且其依赖的矿物需通过高能耗过程提取。氟穿梭电池作为下一代替代技术，具有极高的能量密度，且可由廉价丰富的材料制造。与传输正离子的锂离子电池不同，FSB通过氟离子在电极间穿梭来存储和释放能量。

该技术面临的主要挑战在于，氟化反应比脱氟反应更难触发。氟化过程中常伴随不必要的副反应和不可逆过程，导致电池性能下降。研究团队在分析原因后，设计了一种电解质解决方案——四氟硼酸钾（KBF4）。作为一种廉价、丰富且化学稳定的矿物，KBF4在化学反应中充当氟源。

实验表明，KBF4提高了氟盐的溶解度，并改变了电解质中氟离子的状态。研究人员测试了新型电解质，证实其具有高电化学稳定性，并通过X射线光电子能谱等技术，成功观察到了可逆的氟化和脱氟反应。研究团队认为，KBF4能有效控制电池内的氟离子活性，是一种化学性质稳健、低成本的添加剂。

相关论文《四甘醇二甲醚电解质中四氟硼酸钾促进氟化用于氟穿梭电池》（Facilitated fluorination by potassium tetrafluoroborate in tetraglyme electrolytes for fluoride shuttle batteries）已发表在《ACS Applied Energy Materials》期刊上。该团队计划进一步研究以深入理解这一机制的工作原理。

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