2024-02-20 15:04
近日，一项关于新型钙-氧气电池的研究成果由我国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/王兵杰团队领衔，联合王永刚、周豪慎、陆俊等研究人员共同完成。这一研究成果已经以《室温下可充钙-氧气电池》为题，发表在权威科学杂志《自然》上。
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。这种设计不仅优化了电池的性能和成本，还兼顾了环境的可持续性与柔性电子设备中的应用要求。金属钙负极不仅成本较低，还具有较高的理论容量，有利于实现全电池的高能量密度。
钙金属由于其低氧化还原电位和多价性等特性，被认为在能源领域具有广阔的前景。尤其是钙-氧气电池，其理论能量密度极高，但此前一直未能实现在室温下的稳定充放电。这一难题的解决，关键是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。
为了解决这一问题，研究团队通过系统地设计溶剂、电解质盐以及电解质配比，成功研发出一种基于二甲基亚砜/离子液体的新型电解质。这种新型电解质有效满足了电池正负极的高要求，使得钙-氧气电池能够在室温下稳定工作。
这项研究的成功，标志着我国在钙-氧气电池研究方面取得了重要突破。这对于我国丰富的钙资源开发利用，以及未来能源领域的发展具有重要意义。同时，这也为室温下可充钙-氧气电池的广泛应用，开辟了新的可能。
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