近日，復旦大學的科研人員研發(fā)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，并穩(wěn)定運行700次循環(huán)，展現(xiàn)出高安全性和較低成本等優(yōu)勢。相關成果在線發(fā)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系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(xiàn)在室溫下穩(wěn)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(fā)展受到了嚴重制約。為解決這一難題，團隊通過系統(tǒng)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(fā)出可室溫工作的新型鈣-氧氣電池。
據(jù)了解，該鈣-氧氣電池主要由3個部分構成：金屬鈣負極、碳納米管空氣正極和有機電解質。這一電池的設計不僅優(yōu)化了性能和成本，也兼顧了環(huán)境的可持續(xù)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(xiàn)較高的能量密度。
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