财联社上海8月4日讯,思量到锂电池的质料稀缺性、高本钱和恒久使用的清静性,美国伦斯勒理工学院的一组研究职员近期提出了一种更环保、更高效、更自制的能源存储替换计划。
在最近揭晓在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一项研究中,该团队断言,钙离子可以作为锂离子的替换品,由于它含量富厚,本钱低。
该研究论文通讯作者Nikhil Koratkar体现," 绝大大都可充电电池产品都是基于锂离子手艺,这是性能方面的黄金标准。然而,锂离子手艺的致命弱点是本钱。锂是地球上的一种有限资源,近年来其价钱大幅上涨。
" 我们正在研究一种廉价、富厚、清静、可一连的电池化学物质,即在水基电解液中使用钙离子。" 他增补说。
相较于锂离子,钙离子的体积更大、电荷密度更高,但可能会损害循环稳固性。因此,该团队提出含有大逍遥的氧化物结构(七角形和六角形通道),是一种有远景的解决计划。
该研究展示了一种水基钙离子电池,使用正交晶和三角晶型的氧化钼钒(MoVO),作为钙离子的" 宿主 "。
经由测试,该团队证实,钙离子可以从质料中快速插入和提取。这些通道充当了可逆和快速离子传输的 " 管道 "。研究效果批注,MoVO 提供了迄今为止最佳的钙离子存储性能之一。
研究职员还指出,钙离子相较于锂离子尚有一个优势:前者是二价的,因此在电池运行历程中,每次插入一个离子,就可提供两个电子。这将使得同样效率的钙离子电池拥有更小的质量和体积。
Koratkar 说,"在不远的未来,钙离子电池可能会在某一天取代锂离子手艺,成为为和记官网登录社会提供动力的化学电池。"
" 这项事情可以引领一种新的高性能钙基电池,使用地球上富厚和清静的质料,因此是肩负得起和可一连的。这种电池可以普遍应用于便携式和消耗电子产品、电动汽车,以及电网和可再生能源存储。" 他增补道。