钙离子电池了解下？储量高、成本低取代锂电指日可待

伦斯勒理工学院的研究人员开发了一种特殊的钙离子材料，为方便其插入电池电极提供了途径。

在锂离子电池材料价格飙升和预测短缺的背景下，寻找廉价、丰富、安全、可持续的电池化学材料更为关键。钙离子已被考虑用于电池，但与锂相比，钙离子更大尺寸和更高的电荷密度给其插入电极材料带来了很大的挑战。
伦斯勒理工学院的研究人员报告了解决这个问题和释放高性能钙离子电池潜力方面的进展。研究人员还指出，钙离子相较于锂离子还有一个优势：前者是二价的，因此在电池运行过程中，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。

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定性。因此，该团队提出含有大空隙的氧化物结构（七角形和六角形通道），是一种有前景的解决方案。

研究人员证明，钙离子可以快速插入并从材料中提取，这些隧道作为管道，用于可逆和快速的离子传输。结果表明，MoVO为储存钙离子提供了迄今为止报告的最佳性能之一。

Koratkar表示：“钙离子电池在不久的将来可能会取代锂离子技术，成为我们社会提供动力的首选电池化学。这项工作可以带来一种新型的高性能钙基电池，使用地球上丰富而安全的材料，因此是负担得起和可持续的。该电池广泛应用于便携式和消费类电子产品、电动汽车以及电网和可再生能源存储中”

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