Investigación y desarrollo de baterías de iones de calcio de alto rendimiento en China

Recientemente, el instituto de tecnología avanzada de shenzhen, el investigador de la academia china de ciencias Tang Yongbing, el centro de investigación de materiales de película delgada funcional y el equipo unido tsinghua - Berkeley shenzhen institute, academia china de ciencias, instituto de ciencia de materiales metálicos shenyang, investigador del centro nacional de investigación para desarrollar un alto rendimiento de la batería de iones de calcio. A través de la innovación de la estructura de la batería, la batería de iones de calcio tiene un nuevo mecanismo de reacción química y realiza una reacción de carga y descarga estable a temperatura ambiente. en línea en la naturaleza - química.

En los elementos de metales alcalinotérreos, el calcio tiene la polarización es baja, el potencial de electrodo estándar y el litio cercano, ión a + 2 (número de carga dos veces del ión de litio), es abundante, las ventajas de menor costo. Por lo tanto, la batería de iones de calcio se ha convertido en una batería de almacenamiento de energía de alta eficiencia y bajo costo.

En 2016, los investigadores desarrollaron un nuevo tipo de batería líquida de iones de calcio, su alto voltaje de trabajo, aunque no (<1 v), pero a altas temperaturas (550 ~ 700 ℃), pero mostró una buena estabilidad de ciclo. Los investigadores no encontraron iones de calcio de la reacción REDOX reversible, pero en el 75 ~ 100 ℃, encontraron que el calcio en el electrolito de tipo carbonato de calcio puede en la reacción de la superficie del cátodo, la deposición reversible y menos de 100 ℃ puede tener un ciclo de más de 30 semanas. hacer que la batería de iones de calcio tenga un valor práctico, su temperatura de trabajo debe reducirse a la temperatura ambiente, es necesario encontrar una que pueda realizar iones de calcio reversibles dentro / fuera de los materiales del ánodo y mejorar sus propiedades químicas, incluido el ciclo de temperatura ambiente, la característica de relación y el voltaje de trabajo (<2 v).

Los investigadores presentaron un nuevo tipo de batería de iones de calcio, con papel de aluminio como la reacción de aleación de cátodo reversible con iones de calcio, y al mismo tiempo adoptan un diseño de integración de material activo; Con grafito como ánodo de reacción aniónica reversible Internationale / embebida; Con Seis fluoruros, con propiedades de resistencia a alta presión de 5 v del solvente de carbonato para electrolito.La batería de iones de calcio tiene un excelente rendimiento químico, descarga promedio, voltaje medio de 4.45 V a temperatura ambiente, la tasa de retención de la capacidad del ciclo es más del 95% después de 350 veces.

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