新型鈣-氧氣電池成功研發-新華網
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2024 02/18 08:38:38
來源:光明日報

新型鈣-氧氣電池成功研發

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      近日,復旦大學纖維電子材料與器件研究院、高分子科學係、先進材料實驗室、聚合物分子工程國家重點實驗室彭慧勝/王兵傑團隊,聯合王永剛、周豪慎、陸俊等合作者,研發出一種新型鈣-氧氣電池,該電池可在室溫條件下進行電化學充放電,並穩定運作700次迴圈,展現出高安全性和較低成本等優勢。日前,相關成果以《室溫下可充鈣-氧氣電池》為題線上發表于《自然》雜志。

      鈣金屬具有低氧化還原電位和多價性等特性,結合我國豐富的鈣資源,基于金屬鈣的電池體係在未來的能源應用中具有廣闊前景。其中,鈣-氧氣電池具有最高的理論能量密度,但此前一直未能實現在室溫下穩定充放電。

      以往由于難以找到一種能與鈣金屬負極相匹配,且能適應高電極電勢空氣正極的電解質,鈣-氧氣電池的發展受到了嚴重制約。為解決這一難題,團隊通過係統設計溶劑、電解質鹽以及電解質配比,成功制備出一種基于二甲基亞砜/離子液體的新型電解質,有效滿足了電池正負極的高要求,研發了可室溫工作的新型鈣-氧氣電池。

      據了解,該鈣-氧氣電池主要由三個部分構成:金屬鈣負極、碳奈米管空氣正極和有機電解質。這一電池的設計不僅優化了性能和成本,也兼顧了環境的可持續性與在柔性電子設備中的應用要求。其中,金屬鈣負極不僅成本較低,還具有較高的理論容量,有利于全電池實現較高的能量密度。

【糾錯】 【責任編輯:付琳】