Кальциевые батареи: новые электролиты, улучшенными свойствами

На основе кальция батареи обещают достичь высокой плотности энергии при низких производственных затрат. Этот лабораторных технологий имеет потенциал для замены литий-ионной технологии в будущих системах хранения энергии. Используя электролиты доступны, однако, это было до сих пор невозможно заряжать кальциевые аккумуляторы при комнатной температуре. В энергетической и экологической научном журнале, исследователи из Технологического института Карлсруэ (кит) сейчас представляют перспективный класс электролитом, с которой это будет возможно.

Эффективные и недорогие системы хранения энергии будет способствовать общенациональной переход к нулевым уровнем выбросов мобильности и питания. Господствующей сегодня литий-ионной технологии, однако, не могут выполнить эту задачу в глобальном масштабе, — говорит профессор Максимилиан Фихтнер комплекта, директор Научно-исследовательского платформы Небесн (Центра электрохимического хранения энергии Ульм & Карлсруэ). Здесь изучают кальциевых аккумуляторных батарей и других технологий хранения. «В среднесрочной перспективе литий-ионной батареи достигает своего предела с точки зрения производительности и некоторые ресурсы, используемые для их изготовления. Это позволит избежать их дальнейшего использования везде, где это было бы разумно для энергетического перехода. Наличие ресурсов, необходимых для производства, таких как кобальт, никель, и литий, ограничено». В Институте Гельмгольца Ульм (Хиу) установленного комплекта совместно с Ульмским университетом, Фихтнер и его команде сосредоточиться на альтернативных технологий батареи. Эти технологии основаны на более богатые ресурсы. Кальций является перспективным кандидатом, потому что он может выпустить и принять два электрона, в отличие атома лития, а поскольку он подает напряжение похож на литий: «кальций-пятый по распространенности элемент в земной коре. Оно равномерно распределены на Земле и он является безопасным, нетоксичным, и недорого».

Поиск подходящего электролита

Еще, там был большой преградой в кальции развития батареи до сих пор: в отличие от установленного литий-ионная технология или более поздние натрия или магния технологий, практически электролитов для получения кальция перезаряжаемые батареи до сих пор хватает. «В течение нескольких лет теперь, экспериментальных электролитов и, следовательно, прототипы кальция батареи были доступны,» сказал д-р Zhenyou ли, первый автор исследования, доктор Чжижун Чжао-Каргер, который возглавляет проект. Оба работают в кластере полис (после хранения литий) хороший комплект, который встроен в Небесн. «Но эти электролиты позволяют зарядки температура превышает 75 градусов по Цельсию, и кроме того, они чувствительны к нежелательным побочным реакциям».

Исследователям удалось синтезировать целый класс новых электролитов на основе органических солей кальция. Эти электролиты позволяют подзаряжать при комнатной температуре. С помощью нового электролита кальция тетракис[hexafluoroisopropyloxy]Борат, исследователи продемонстрировали возможность кальциевые аккумуляторы с высокой плотностью энергии, емкости и быстрой зарядкой. Их результаты отражаются в журнале энергетика и экологические науки.

Кальциевые аккумуляторы в качестве устойчивых систем хранения энергии

Новый класс электролитов является важной основой для передачи кальциевых аккумуляторных батарей от лаборатории к применению. В электрических транспортных средств, мобильных электронных устройств, и стационарных систем хранения, они могут заменить в настоящее время изделиями литий-ионный аккумулятор один день. Но это может занять некоторое время: «новые электролиты-это первый важный шаг», — подчеркивает Фихтнер. «Там еще очень далеко идти до зрелого кальция батареи».

сделать разницу: спонсорские возможности