第12卷第4期2023年4月Vol.12No.4Apr.2023储能科学与技术EnergyStorageScienceandTechnologyLi/CFx一次电池研究进展汤才1，蒋江民1，王新峰1，刘广发1，崔艳华2，庄全超1（1中国矿业大学材料与物理学院，江苏徐州221116；2中国工程物理研究院电子工程研究所，四川绵阳621000）摘要：锂/氟化碳(Li/CFx)一次电池是目前能量密度最高的化学电源，具有输出电压稳定、安全性好、使用温度范围宽和自放电率低等特点，在军事(单兵作战系统)、医疗(心脏起搏器)、太空探索(空间站)等关键领域具有无可替代的重要性。然而，氟化碳材料的电子导电性较差，很大程度地影响了电化学反应的电极过程动力学，导致Li/CFx一次电池存在高倍率放电性能差、初始放电电压延迟严重、放电过程中发热量大等问题。本文通过对近期相关文献的探讨，首先综述了Li/CFx一次电池在放电机理方面的研究进展，包括两相放电反应机理模型、生成石墨层间化合物中间相的放电反应机理模型、“核-壳”模型反应机理和边缘传播放电反应机理以及最近刚被提出的三步放电反应机理等。其次，重点分析了Li/CFx一次电池面临问题的解决方法，包括氟化碳材料前驱体的选择、氟化方法的改进、复合材料的构建以及电解液的改性和优化方法。其中，氟化碳纳米管、氟化富勒烯、氟化石墨烯等新型氟化碳基材料的应用为氟化碳的发展提供了新的前景。在复合材料的构建策略上，导电聚合物、金属纳米颗粒、氧化物的加入可显著降低电压延迟时间和提升倍率性能。在电解液的调控策略上，氟离子结合剂的引入和氟化锂晶体生长动力学的计算，对于溶解氟化锂和控制氟化锂的生长具有重要作用，有望实现兼具高能量密度和高功率密度的宽温域Li/CFx一次电池。关键词：锂/氟化碳(Li/CFx)一次电池；氟化碳；反应机理；复合材料；电解液doi：10.19799/j.cnki.2095-4239.2022.0720中图分类号：O646文献标志码：A文章编号：2095-4239（2023）04-1093-17ResearchprogressofLi/CFxprimarybatteriesTANGCai1,JIANGJiangmin1,WANGXinfeng1,LIUGuangfa1,CUIYanhua2,ZHUANGQuanchao1(1ChinaUniversityofMiningandTechnology,Xuzhou221116,Jiangsu,China;2InstituteofElectronicEngineering,ChinaAcademyofEngineeringPhysics,Mianyang621000,Sichuan,China)Abstract:Currently,lithium/fluorinatedcarbon(Li/CFx)primarybatteriesarechemicalpowersourceswiththehighestenergydensityandhavestableoutputvoltage,goodsafety,wideoperatingtempera...
