作者:任鹏 颜维琦 来源:光明日报 发布时间:2024/2/18 17:39:20
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新型钙-氧气电池成功研发

 

光明日报上海2月17日电(记者任鹏、颜维琦)近日,复旦大学纤维电子材料与器件研究院、高分子科学系、先进材料实验室、聚合物分子工程国家重点实验室彭慧胜/王兵杰团队,联合王永刚、周豪慎、陆俊等合作者,研发出一种新型钙-氧气电池,该电池可在室温条件下进行电化学充放电,并稳定运行700次循环,展现出高安全性和较低成本等优势。日前,相关成果以《室温下可充钙-氧气电池》为题在线发表于《自然》杂志。

钙金属具有低氧化还原电位和多价性等特性,结合我国丰富的钙资源,基于金属钙的电池体系在未来的能源应用中具有广阔前景。其中,钙-氧气电池具有最高的理论能量密度,但此前一直未能实现在室温下稳定充放电。

以往由于难以找到一种能与钙金属负极相匹配,且能适应高电极电势空气正极的电解质,钙-氧气电池的发展受到了严重制约。为解决这一难题,团队通过系统设计溶剂、电解质盐以及电解质配比,成功制备出一种基于二甲基亚砜/离子液体的新型电解质,有效满足了电池正负极的高要求,研发了可室温工作的新型钙-氧气电池。

据了解,该钙-氧气电池主要由三个部分构成:金属钙负极、碳纳米管空气正极和有机电解质。这一电池的设计不仅优化了性能和成本,也兼顾了环境的可持续性与在柔性电子设备中的应用要求。其中,金属钙负极不仅成本较低,还具有较高的理论容量,有利于全电池实现较高的能量密度。

《光明日报》(2024年02月18日 04版)

 
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