Студенти університету в Китаї розробляють кальцієву батарею на заміну літій-іонним акумуляторам

0
666 views
Студенти університету в Китаї розробляють кальцієву батарею на заміну літій-іонним акумуляторам

Команда світлих голів з Університету Фудань у Шанхаї, Китай, зробила стрибок уперед, який може змінити те, як ми живимо наш світ. Вони розробили новий тип батареї, яка не лише перезаряджається, але й використовує кальцій – метал, набагато більш поширений, ніж літій, який наразі домінує на ринку акумуляторів. Ця технологія обіцяє зробити батареї дешевшими та більш екологічними, що є значним кроком на шляху до сталих енергетичних рішень.

Кальцій, якого багато в земній корі, робить ці батареї життєздатним варіантом для широкого використання. На відміну від літій-іонних елементів, які живлять більшість наших сучасних гаджетів, кальцієві батареї не покладаються на рідкісні або дорогі матеріали, такі як нікель, кобальт і марганець. Натомість вони використовують вуглець як катодний матеріал, що значно зменшує витрати та вплив на навколишнє середовище.

Опубліковане в престижному журналі Nature, це дослідження демонструє батареї, здатні витримати 700 циклів заряджання-розряджання при кімнатній температурі без втрати ефективності. Це прорив для кальцієвих батарей, відомих своєю безпекою та стабільною роботою.

Ці розробки відбуваються в дуже важливий час. Оскільки попит на літій стрімко зростає через бум нових енергетичних транспортних засобів та рішень для зберігання відновлюваної енергії, експерти попереджають про потенційний дефіцит. Нові батареї на основі кальцію, з їхньою високою теоретичною щільністю енергії, є чудовою альтернативою. Вони отримують кисень з повітря, усуваючи необхідність зберігання матеріалу в самій батареї, що було обмежуючим фактором у їхньому розвитку.

Успіх команди Fudan полягає у створенні нового рідкого електроліту, який відповідає суворим вимогам до електродів батареї, запобігаючи при цьому кальцієвим реакціям, що можуть зменшити ємність. Цей електроліт не лише ефективно проводить іони за кімнатної температури, але й забезпечує безпеку батареї.

Хоча до того, як ці батареї зможуть зрівнятися за тривалістю життя з сучасними літій-іонними елементами, ще далеко, їхнє потенційне застосування в портативній електроніці, натільних пристроях і не тільки, не викликає сумнівів. Крім того, можливість інтеграції цих батарей у гнучкий текстиль відкриває нові шляхи для інновацій.