Инженеры разработали многообещающую батарею на основе кальция, которая перезаряжается и работает при комнатной температуре.
Мультиинституциональная группа китайских инженеров разработала батарею на основе кальция, которая выдерживает 700 циклов зарядки при комнатной температуре. В своей статье , опубликованной в журнале Nature , группа описывает проблемы, которые они решали при разработке батареи, и то, что они узнали о возможном использовании батарей на основе кальция в потребительских товарах в будущем.
В настоящее время стандартом для аккумуляторов, используемых в потребительских товарах, является литиевый. Но поскольку это редкий материал и у него есть такие проблемы, как быстрое старение и необходимость предотвращения перезарядки, ученые искали подходящую замену. Одним из таких материалов является кальций, которого в 2500 раз больше, чем лития.
Предыдущие исследования показали, что перезаряжаемые батареи на основе кальция станут возможными, если удастся решить проблемы. Одной из самых больших проблем является поиск подходящих материалов электролита и электродов, которые могут обеспечить стабильность и безопасность.
В рамках этой новой работы исследователи попытались разработать годную к использованию перезаряжаемую батарею на основе кальция и кислорода — предыдущие исследования показали, что такие пары, вероятно, будут иметь самую высокую плотность энергии среди батарей на основе кальция. Предыдущие попытки создать батареи с использованием этого подхода столкнулись с проблемами с неактивными разряжаемыми материалами, а также было сложно найти электролиты, которые могли бы работать как с кальцием, так и с кислородом.
Чтобы преодолеть эти проблемы, команда из Китая создала новый тип жидкого электролита, который работает как с кальцием , так и с кислородом. Это включало использование двухэлектронного окислительно-восстановительного процесса и определенных пропорций материалов. В результате появилась батарея, которую можно было заряжать и перезаряжать до 700 раз при комнатной температуре .
Исследовательская группа также включила свою батарею в гибкие волокна, которые они вплели в ткань, что открыло возможность создания носимых потребительских товаров . Они признают, что батарея все еще недостаточно эффективна для использования в коммерческих продуктах, но планируют продолжить работу, чтобы посмотреть, можно ли ее улучшить.
Теги: батарея
