 氟化物電池的理論能量密度比鋰離子電池高 10 倍，想像你的手機和電腦充一次電就可以撐過數天的前景。可惜目前氟化物電池只能在高溫環境中發揮導電性能，無法落實到日常，直到最近來自數個研究機構的科學家合作，終於開發出首款可在室溫下工作的可充電氟化物電池，準備讓氟化物捲土重來。
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氟化物電池（fluoride-based battery，FIB）是鋰離子電池的一大潛在勁敵，氟和鋰那猶如陰陽兩面的關係也很耐人尋味：鋰是元素週期表中電正性（electropositivity）極高的元素，代表它喜歡丟掉電子；氟則是元素週期表中電負性（electronegativity）最強的元素，代表它最喜歡捕捉電子。
而新研究共同作者、加州理工學院化學教授 Robert Grubbs（2005 年諾貝爾化學獎得主）指出，氟化物電池的理論能量密度比鋰離子電池還要高 10 倍，充飽電後使用時間可延長 8 倍，可惜它的重大缺點在於氟化物具腐蝕性、極度活潑，一不小心就會反應太激烈。
此外，1970 年代左右，研究人員也試圖開發可充電的氟化物固態電池，但最終電解質氟化物只能在高於 150℃ 的環境中導電，無法落實到日常電器應用；而氟離子又只擅長溶解在固體電解質中，故這些年來，採用液態電解質的氟化物電池遲遲沒有重大進展。
已知化學電池結構分成正極、負極與電解質，其電流靠帶電原子或離子在電池正、負極間來回穿梭產生，室溫狀態下，離子於液態電解質中移動起來更游刃有餘，所以絕大多數商業化電池都以液態電解質為主。
現在，來自普渡大學化學工程助理教授 Brett Savoie（去年在加州理工學院）、NASA 噴射推進實驗室（JPL）、本田研究所（honda research institute）、勞倫斯伯克利國家實驗室（Lawrence Berkeley National Laboratory）等機構的研究人員，終於找到一種可讓氟化物在室溫下溶解的液態電解質，開發出首款室溫可充電氟化物電池。
該液體電解質的關鍵為 BTFE 分子（bis(2,2,2-trifluoroethyl)ether），這使得溶劑有助於氟離子在電池內部穩定來回穿梭。  ▲ 氟離子（粉紅色）被 BTFE 分子包圍。
下一步，研究人員希望延長氟化物電池陰極與陽極的壽命，目前正在鑽研如何讓銅陰極與這種電解質更和平相處。
氟離子電池比鋰離子電池安全，沒有過熱風險，如果未來可於室溫下操作的可充電氟化物電池走出實驗室，那麼我們離手機充一次電使用數天的現實也將更進一步。新論文發表在《科學》（Science）期刊。 | 
