Récemment, l'Institut de Shenzhen de la technologie de pointe, l'Académie chinoise de l'intégration de l'équipe matériel longs métrages et de recherche Tangyong Bing et ses recherches ont développé avec succès une batterie à double-ion à base de calcium à double structure de carbone. Recherche connexe Une batterie de calcium-Ion Roman Basé sur Configuration à double carbone à haute tension de travail et la vie de longue randonnée à vélo a été publiée en ligne dans le Journal international de la science des matériaux Advanced science (science Advance, 2018, DOI: 10.1002 / advs.201701082) sur.
Depuis 1991, la commercialisation réussie de la batterie au lithium-ion, il est largement utilisé dans divers dispositifs électroniques, de nouveaux véhicules d'énergie et sur le terrain de stockage d'énergie. Cependant, inégale, et une des difficultés de recyclage des batteries au lithium-ion en raison de ressources limitées et la répartition des réserves de lithium, la cause de lithium ion coût progressivement augmenté, la communauté à grande échelle est difficile de répondre aux besoins futurs de stockage d'énergie à faible coût récupération facile et les aspects environnementaux. par rapport à l'ion lithium, le calcium ayant des propriétés physico-chimiques similaires, et est abondante. de plus, Ca 2 ions chargés, le potentiel d'électrode standard à hydrogène de -2.868V, et la proximité de lithium, de telle sorte que la batterie d'ion de calcium est censée devenir la prochaine génération d'un nouvel appareil de stockage d'énergie efficace et respectueux de l'environnement. Toutefois, dans l'électrolyte organique classique sujette à passivation de surface métallique de calcium, conduit à des ions de calcium ne peut pas être déposé comme un ion lithium de manière réversible en tant que matériaux de batterie d'ions de calcium et de développement difficile, la plupart des batteries calcium-ion peut être réversible chargée et déchargée à une température élevée, ce qui entraîne le développement lent de la batterie d'ion de calcium.
Compte tenu de cela, Tang Yongbing Wu Shi et son équipe, et d'autres voiles ont développé avec succès une batterie à double ion basée sur des structures de carbone de calcium de bis. Le matériau cellulaire est peu coûteux, facilement disponible et respectueux de l'environnement, en utilisant du graphite expansé comme matériau d'électrode positive, PF 6-Anion peut réversible d'intercalation dans la structure de couche dans laquelle la feuille / désintercalation, en utilisant des microbilles de mésocarbone en tant que matériau d'électrode négative, Ca 2+Peut réversiblement intercaler dans la structure de couche dans laquelle la feuille / extrusion. Electrolyte réalisée en utilisant un électrolyte à base de l'électrolyte à base de carbonate de calcium hexafluorophosphate. Des études ont montré que les batteries aux ions de calcium peut atteindre le double de la taxe réversible et de décharge à température ambiante et présente excellente performance électrochimique: la mise en tension moyenne à 4,6 V, la bague de retenue de la capacité de cycle 300 à 1C taux était de 94% de calcium la nouvelle conception de cellules pour développer une nouvelle approche pour étudier les batteries ion calcium, il est également fondé. L'étude des batteries multivalentes à ions métalliques fournit une référence.
La recherche a été financée par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, le projet de plan scientifique et technologique de Guangdong et le projet de plan scientifique et technologique de Shenzhen.
(A) de chargement et de déchargement mécanisme de la double batterie d'ion de calcium basé sur une vue schématique de la double structure de carbone; (b) les courbes de charge-décharge de la figure .; (C) Courbe dQ / dV.
