新电池电解质指控努力实现可行的钙

电解质的电解对属性被用来证明室温硫化钙电池用金属阴极首次。¹新的化合物代表post-lithium能量储存的重要一步。

有限供应的原材料性能和安全问题指的是锂离子电池正努力满足全球廉价能源存储的要求。另一个选择是钙电池。单价相比锂离子多价离子,如钙可以提供两到三倍电子/离子在电极之间,从而提供更高的容量比可以实现锂,钠,等价物。与钠离子和锂,多价金属阳极的物种也具有潜在的可用的,这将允许在这种电池能量密度明显增加。然而,缺乏合适的电解质是阻碍这个年轻的研究领域。

“到目前为止,它已经很难带,板钙的钙金属阳极,”说马克西米利安Fichtner从亥姆霍兹学院在德国乌尔姆,领导工作。的挑战是找到一个系统,可以可逆地拉紧并释放钙。“前钙电池电解质经历了无数的技术障碍,包括高操作温度、稳定性差,和阳极稳定性差,导致钝化膜形成钙阳极表面。

灵感来自最近的工作在镁电池,²Fichtner的团队使用了一个简单的一步法合成商用前体产生钙tetrakis (hexafluoroisopropyloxy)硼酸-电解质不受类似的缺点。阴离子是非常大的和弱相互作用的阳离子,因此离子高的活动,我们发现在锂离子电池离子导率相似,”他说。的另一个好处是阴离子氟组包围,这开启了其稳定窗口”。

这种盐的优点是没有多少可以溶解在传统溶剂,”评论亚历山大Ponrouch固态化学家研究钙电池材料科学研究所的巴塞罗那,西班牙。Fichtner也强调了这些优势:“许多其他盐溶性影响程度很小,然后只在某些溶剂如四氢呋喃(四氢呋喃)…四氢呋喃的沸点为65°C,所以你不想有一个电池。”

的合成也不复杂,因此在实验室里应该很容易实现,“Ponrouch说。

至关重要的是,获得可行的钙电解质将使研究人员探索不同阴极材料,并建立一些标准的地方,尚未成为可能。Fichtner解释说:“这是非常困难如果你工作在这些新类型的电池。如果你工作在锂离子电池,这是一个成熟的系统,如果你想做点什么来电解质取标准的阳极,一个标准的阴极,你测试它…如果你从头开始,没有什么。”

新的电解质从而扩大钙电池研究的两个途径:一个追求基本的了解电解质和化学特性使他们合适的工作,而另一个专注于测试新的钙电池电极材料。betway必威游戏下载大全这种电解质也non-nucleophilic,所以它可以使用硫阴极,“Fichtner说,他解释说这将避免使用丰富的电极材料,如钴。

剩下很多理解的钙电池化学、主机的测试标准来决定和工程需要克服的挑战,仍有一段距离要走电池完全意识到钙的潜力。然而,随着Ponrouch强调:“一个新的钙盐在家庭绝对是令人鼓舞的,并承诺未来工作”。