Аккумулятор на основе кальция можно перезаряжать до 700 раз

В привычный сырьевой стандарт для аккумуляторов в потребительских устройствах входит литий. Но этот сравнительно редкий материал имеет ряд других недостатков — это их деградация и угроза чрезмерной зарядки с негативными последствиями. В общем, разные учёные отнюдь не прочь найти литиевым батареям достойную альтернативу. Одним из перспективных материалов на замену лёгкому и мягкому щелочному металлу, обозначаемому Li, оказался кальций, которого на нашей планете приблизительно в 2500 раз больше, чем лития.


Предыдущие научные проекты продемонстрировали, что перезаряжаемые батареи на базе кальция вполне возможны, если удалось бы решить проблемы. Одна из наибольших задач в связи с этим — выбор подходящего электролита и электродных материалов, которые обеспечат стабильность и безопасность.

Специалисты из Китая предприняли попытку сконструировать аккумулятор на основе кальция и кислорода. Предыдущие разработки показали, что такие пары материалов, вероятно, будут иметь самую высокую плотность энергии среди батарей на основе кальция. Предыдущие попытки создать батареи с использованием этого подхода наталкивались на проблемы с неактивностью материалов, а также было сложно найти электролиты, способные работать как с кальцием, так и с кислородом.

Чтобы преодолеть эти проблемы, команда из Китая создала новый тип жидкого электролита, который успешно реагирует и с кальцием, и с кислородом. Использованная технология называется двухэлектронным окислительно-восстановительным процессом, причём понадобились выверенные соотношения материалов. В итоге получилась батарея, которая выдержит до 700 циклов зарядки и разрядки при обычной, комнатной температуре.

Исследователи также внедрили свою батарею в гибкие волокна, вплетённые в тканевую основу. Текстильная составляющая сулит возможность создать носимые потребительские товары.

Вместе с тем разработчики концепции признали, что придуманная ими батарея пока что малоэффективна для запуска в производство в коммерческих целях.