转化型FeF3具有较高的能量密度，是一种很有前途的插层氧化物正极材料。然而，在金属-氟部分的反复裂解和再结合过程中，其固有的固-固转化比较缓慢。
近日，中科院上硅所李驰麟研究员报道了设计了一种固液“氟通道”，通过在醚基电解质中加入三(五氟苯基)硼烷（TPFPB）的阴离子受体来激活氧氟化物的高可逆转化反应。作为F-受体的TPFPB分子能够在多相界面解离失活的LiF，形成溶剂化的F-中间体[TPFPB-F]−，通过绕过坚韧的固-固转化，在LiF和Fe物种之间提供一条便捷的F-传输通道。
文章要点
1）通过水合氟化铁的热诱导自氧渗透，合成了两种不同含氧量的铁(氧)氟化物复合材料（FeO0.3F1.7和FeO0.7F1.3）。氟化物中的氧掺杂调节了相演变途径，并在转化反应的受限电压区引入了稳定的第二代岩盐母相。而含电解质衍生氟化CEI层的固液通道的构建促进了氟氧化物正极中F离子的简单往返传输和可逆锂的插入/提取。
2）实验结果表明，FeO0.3F1.7和FeO0.7F1.3都实现了持续的转化反应（能量效率接近80%）和高倍率性能（在2 A/g时的高度可逆容量分别为271和320 mAh/g）。在220 W/kg和4300 W/kg功率密度下，FeO0.3F1.7和FeO0.7F1.3的正极能量密度分别达到1100 Wh/kg和700 Wh/kg。
这项研究提出的固液转化活化氟离子的策略也适用于其他金属氟化物转化体系。
参考文献
Keyi Chen, et al, Construction of solid-liquid fluorine transport channel to enable highly reversible conversion cathodes, Sci. Adv., 2021
DOI: 10.1126/sciadv.abj1491
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abj1491
