Pin EV, với "flo" là nhân vật chính, hiệu suất cao gấp 7 lần so với lithium
Là loại pin lưu trữ thế hệ tiếp theo cho một xã hội khử cacbon, "pin ion florua" sử dụng flo đang ngày càng thu hút sự chú ý. Khả năng tích điện cao gấp 6 đến 7 lần so với các loại pin lithium-ion hiện nay, giúp nhận ra pin nhẹ hơn và nhỏ hơn. Xe điện (EV) có thể chạy 1.000 km chỉ với một lần sạc đã nằm trong tầm ngắm. Xem xét nó là một trong những mục tiêu yêu thích cho pin lưu trữ sau năm 2030, các nhà sản xuất ô tô như Toyota Motor Corp. cũng đang phát triển nó.
Đã phát triển một loại pin florua-ion sử dụng chất điện phân lỏng và cho thấy khả năng sạc và xả ở nhiệt độ phòng. (Do Phó giáo sư Okazaki của Đại học Ritsumeikan cung cấp)
Pin florua ion là pin sạc và phóng điện bằng cách di chuyển các ion florua giữa các điện cực dương và âm. So với pin lithium-ion, thành phần vật chất của các điện cực có thể được đơn giản hóa và các điện tử có thể được tạo ra một cách hiệu quả thông qua các phản ứng tại các điện cực. Mật độ năng lượng, cho biết khả năng lưu trữ điện, được cho là gấp 6 đến 7 lần so với pin lithium-ion, giúp chúng ta có thể nhận ra pin nhẹ hơn và nhỏ hơn. Về mặt lý thuyết, các cấu hình không sử dụng kim loại hiếm cũng có thể thực hiện được, giúp tránh rủi ro mua sắm tài nguyên dễ dàng hơn.
Đại học Kyoto đang dẫn đầu về sự phát triển tại Nhật Bản. Năm 2017, ông đã thành công trong việc phát triển pin ion florua hoạt động ở nhiệt độ phòng bằng cách sử dụng chất điện phân lỏng. Nghiên cứu thông thường chủ yếu tập trung vào việc sử dụng các chất điện phân rắn, và có một vấn đề là độ dẫn của các ion florua không thể tăng lên trừ khi nhiệt độ được đặt lên 150 độ C hoặc cao hơn. Vấn đề đã được khắc phục bằng cách sử dụng một vật liệu trong đó florua hữu cơ hòa tan trong một chất lỏng đặc biệt gọi là chất lỏng ion được sử dụng làm chất điện phân.
Vào năm 2020, với sự hợp tác của Toyota, một nguyên mẫu của pin florua-ion đã được sản xuất và hoạt động của nó đã được xác nhận cho loại sử dụng chất điện phân rắn, mà nghiên cứu đã dẫn đầu. Sự quan tâm từ các nhà sản xuất ô tô đang ở mức cao, và vào năm 2018, Viện Nghiên cứu Honda, một công ty con của Honda, đã công bố kết quả nghiên cứu về pin ion florua cùng với Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Quốc gia Hoa Kỳ (NASA).
Tuy nhiên, có nhiều thách thức đối với ứng dụng thực tế của nó, chẳng hạn như sự kết hợp tối ưu giữa vật liệu điện cực và chất điện phân vẫn chưa được tìm ra. Hiệu suất như số chu kỳ sạc / xả và sức điện động hiện kém hơn so với pin lithium-ion. Thách thức là nâng cao hiệu quả tìm kiếm tài liệu thông qua phân tích cơ chế vận hành.
